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基于RBF的多层数据插值的有效方法及其在空气污染数据分析中的应用。 (英语) Zbl 1438.65018号

摘要:多元插值是一个长期研究的基本问题,在数学、工程、计算机科学和自然科学中有着广泛的应用。解决高维插值问题的一个基本工具是使用径向基函数(RBF)。事实上,插值和RBF的结合可以在高维中产生非常好的特性。不幸的是,从具有高收敛阶的RBF近似中导出的线性方程组是病态的和不稳定的,通常包括一个完整的插值矩阵。要求解这样的方程组,如果问题的维数或数据点的数量增加,我们将面临非常高的计算成本。这也会导致所考虑问题的严重不稳定性,并且方程组的条件数(作为IL-conditioning准则的度量)将非常大。为了克服这些问题,本文提出了一种求解未知多元函数的散乱数据逼近的逐层插值方法,其中该逼近问题的信息已在某些层中给出。在这种方法中,通过创建分层结构,减少了计算成本,也可以减少条件数。这种结构提供了遇到更小的线性方程组的可能性。换句话说,它提高了所考虑插值的数值结构的准确性和稳定性。新方法可以保证多层插值问题解的存在唯一性。我们还发现,与传统插值方法相比,逐层方法提供了更稳定的数值计算。将新方法应用于高维数值算例,所得结果证实了该方法的高精度和低计算成本。最后,应用我们的方法探索了一个空气污染指数,即臭氧浓度,该指数基于伊朗德黑兰的不同站点。

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65D12号 数值径向基函数近似
41A05型 近似理论中的插值
第41页第63页 多维问题
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全文: 内政部

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