×

chebfun系统中最佳多项式逼近的重心-Remez算法。 (英语) Zbl 1179.65012号

摘要:Remez算法已有75年的历史,是计算极小极大多项式近似的著名方法。该算法的大多数实现都可以追溯到一个可控制度数为几十的时代,而今天,数百或数千度数都不是问题。我们在chebfun软件系统的背景下,提出了21世纪对Remez思想的更新,该软件系统使用函数而不是数字进行数值计算。新方法的一个重要特点是,它使用chebfun的全局寻根来定位每个迭代步骤的极值,基于结合Specht、Good、Boyd和Battles思想的递归算法[Z.战争,连续函数的数值线性代数,博士。牛津大学论文(2005);J.A.博伊德,SIAM J.数字。分析。40,第5期,1666–1682(2002年;Zbl 1034.65028号);古德,Q.J.数学。,牛津大学。二、。序列号。12, 61–68 (1961;Zbl 0103.01003号);W.规范,数学。纳克里斯。21, 201–222 (1960;Zbl 0092.25701号)]. 另一个重要特征是使用重心插值公式来表示试验多项式,这为有理逼近的推广指明了方向。我们对现有的最小极大近似软件及其科学背景进行了评论,认为它目前最重要的可能是用于基础研究,而不是应用。

理学硕士:

65D05型 数值插值
41A50型 最佳逼近,切比雪夫系统
41A10号 多项式逼近
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Almacany,M.,Dunham,C.,Williams,J.:插值有理数的离散切比雪夫近似。IMA J.数字。分析。4, 467–477 (1984) ·兹比尔0564.65008 ·doi:10.1093/imanum/4.4.467
[2] Barrodale,I.,Phillips,C.:切比雪夫范数中超定线性方程组的解。ACM事务处理。数学。柔和。1, 264–270 (1975) ·Zbl 0309.65015号 ·数字对象标识代码:10.1145/355644.355651
[3] Battles,Z。:连续函数的数值线性代数。牛津大学博士论文(2005)
[4] Battles,Z.,Trefethen,法律公告:MATLAB对连续函数和运算符的扩展。SIAM J.科学。计算。25(5), 1743–1770 (2004) ·Zbl 1057.65003号 ·doi:10.1137/S1064827503430126
[5] 伯恩斯坦(Bernstein,S.):关于多纳多项式的超美勒近似(Sur la meilleure approximation de|x|par des polynomes de degréS donnéS。数学学报。37, 1–57 (1914) ·doi:10.1007/BF02401828
[6] Berrut,J.P.,Trefethen,法律公告:重心拉格朗日插值。SIAM第46版,501–517(2004)·Zbl 1061.65006号 ·doi:10.1137/S0036144502417715
[7] Boothroyd,J.:算法318:切比雪夫曲线fit。Commun公司。ACM 10(12),801–803(1967)·doi:10.1145/363848.363865
[8] Borel,E.:《Leçons sur les functions de variables réelles》。巴黎戈蒂尔·维拉斯(Gauthier-Villars,Paris)(1905年)
[9] Boyd,J.A.:通过切比雪夫展开和多项式寻根计算实区间上的零点。SIAM J.数字。分析。40(5), 1666–1682 (2002) ·兹比尔1034.65028 ·doi:10.1137/S0036142901398325
[10] Brutman,L.:多项式插值的勒贝格函数——综述。年号。数学。4, 111–128 (1997) ·兹比尔0888.41001
[11] 切尼,E.W.:近似理论简介。McGraw-Hill,纽约(1966年)·Zbl 0161.25202号
[12] Cody,W.J.:特殊函数子程序的FUNPACK包。ACM事务处理。数学。柔和。1(1), 13–25 (1975) ·Zbl 0309.65007号 ·电话:10.1145/355626.355631
[13] Cody,W.J.:算法715:SPECFUN——一个由特殊函数例程和测试驱动程序组成的便携式FORTRAN包。ACM事务处理。数学。柔和。19(1), 22–30 (1993) ·Zbl 0889.65009号 ·数字对象标识代码:10.1145/151271.151273
[14] Curtis,P.C.,Frank,W.L.:确定有限点集上定义的函数的最佳极大极小逼近多项式的算法。J.ACM 6,395–404(1959年)·Zbl 0093.13201号 ·数字对象标识代码:10.1145/320986.320994
[15] 戴维斯,P.J.:插值和近似。纽约多佛(1975)·Zbl 0329.41010号
[16] de Boor,C.,Rice,J.R.:极值多项式及其在不定线性系统Richardson迭代中的应用。SIAM J.科学。统计计算。3, 47–57 (1982) ·Zbl 0476.65021号 ·数字对象标识代码:10.1137/0903004
[17] de la Vallée Poussin,C.J.:多项式逼近与表示逼近角度。阿卡德。R.贝尔格。,牛市。Cl.科学。12 (1910)
[18] Dunham,C.B.:切比雪夫近似的基础选择。ACM事务处理。数学。柔和。8(1), 21–25 (1982) ·Zbl 0492.41002号 ·数字对象标识代码:10.1145/355984.355987
[19] Golub,G.H.,Smith,L.B.:算法414:Chebyshev函数系统对连续函数的Chebyshef逼近。Commun公司。ACM 14(11),737–746(1971)·电话:10.1145/362854.362890
[20] 很好,I.J.:同事矩阵,是配对矩阵的切比雪夫类似物。Q.J.数学。12, 61–68 (1961) ·兹伯利0103.01003 ·doi:10.1093/qmath/121.61
[21] Gutknecht,M.H.,Trefethen,法律公告:Carathéodory-Fejér方法的实多项式切比雪夫近似。SIAM J.数字。分析。19358–371(1982年)·Zbl 0491.41026号 ·doi:10.1137/0719022
[22] 新泽西州海厄姆:《数值算法的准确性和稳定性》,第2版。SIAM,费城(2002)·Zbl 1011.65010号
[23] Higham,N.J.:重心拉格朗日插值的数值稳定性。IMA J.数字。分析。24547–556(2004年)·Zbl 1067.65016号 ·doi:10.1093/imanum/24.547
[24] Kaufman,Jr.,E.H.,Leeming,D.J.,Taylor,G.D.:通过微分修正和Remes-微分修正的统一有理逼近。国际期刊数字。方法工程17,1273–1278(1981)·Zbl 0459.65004号 ·doi:10.1002/nme.1620170810
[25] Le Bailly,B.,Thiran,J.P.:用实Remez算法计算单位圆上的复多项式Chebyshev逼近。SIAM J.数字。分析。36, 1858–1877 (1999) ·Zbl 1053.41009号
[26] Lorentz,G.G.:函数近似。霍尔特、莱因哈特和温斯顿(1966)·Zbl 0153.38901号
[27] MATLAB:用户指南。马萨诸塞州纳蒂克市MathWorks公司
[28] 麦克莱伦,J.H.,帕克斯,T.W.:帕克斯-麦克莱伦算法的个人历史。IEEE信号处理。Mag.22,82-86(2005)·doi:10.1109/MSP.2005.1406492
[29] McClellan,J.H.,Parks,T.W.,Rabiner,L.R.:设计最佳FIR线性相位数字滤波器的计算机程序。IEEE传输。音频电声。21, 506–526 (1973) ·doi:10.1109/TAU.1973.1162525
[30] Meinardus,G.:函数逼近:理论和数值方法。斯普林格,海德堡(1967)·Zbl 0152.15202号
[31] Mhaskar,H.N.,Pai,D.V.:近似理论基础。新德里Narosa出版社(2000)·Zbl 0964.41001号
[32] Murnaghan,F.D.,Wrench,J.W.:J.:可微函数切比雪夫逼近多项式的确定。数学。表格有助于计算。13185-193(1959年)·Zbl 0112.08002号 ·doi:10.2307/2002711
[33] NAG:图书馆,手册。英国牛津数值算法集团有限公司
[34] 数字图书馆,I.M.S.L.:技术文档。Visual Numerics Inc.,休斯顿
[35] Pachón,R.,Platte,R.,Trefethen,法律公告:逐片平滑切布。IMA J.数字。分析。(出现)·Zbl 1202.65016号
[36] Parks,T.W.,McClellan,J.H.:线性相位非递归数字滤波器的切比雪夫近似。IEEE传输。电路理论19,189-194(1972)·doi:10.1109/TCT.1972.1083419
[37] 鲍威尔,M.J.D.:近似理论和方法。剑桥大学出版社,剑桥(1981)·Zbl 0453.41001号
[38] Rabinowitz,P.:线性规划在数值分析中的应用。SIAM第10版,121–159(1968)·Zbl 0236.65001号 ·数字对象标识代码:10.1137/1010029
[39] Remes,E.:切比切夫近似多项式的计算效果。C.R.学院。科学。199, 337–340 (1934)
[40] Remes,E.:超过程收敛的d’近似序列是倒d’terminer les polynomes d’近似。C.R.学院。科学。198, 2063–2065 (1934)
[41] Remes,E.:多项式逼近的终止条件。Commun公司。社会数学。哈尔科夫10(1934)
[42] Rice,J.R.:《函数逼近》,第1卷。艾迪森·韦斯利,雷丁(1964)·Zbl 0114.27001号
[43] Sauer,F.W.:算法604:计算极值多项式的FORTRAN程序。ACM事务处理。数学。柔和。9(3), 381–383 (1983) ·Zbl 0512.65013号 ·数字对象标识代码:10.1145/356044.356055
[44] Schmitt,H.:算法409,离散切比雪夫曲线拟合。Commun公司。ACM 14、355–356(1971)·doi:10.1145/362588.362600
[45] Simpson,J.C.:算法409的Fortran翻译,离散Chebychev曲线拟合。ACM事务处理。数学。柔和。2, 95–97 (1976) ·兹伯利0317.68047 ·doi:10.1145/355666.355674
[46] Specht,W.:《无因多边形的滞后》,IV.数学。纳克里斯。21, 201–222 (1960) ·Zbl 0092.25701号 ·doi:10.1002/mana.19600210307
[47] Steffens,K.G.:《近似理论史:从欧拉到伯恩斯坦》。Birkhäuser,波士顿(2006年)·Zbl 1086.01009号
[48] Stiefel,E.L.:切比雪夫近似的数值方法。收录于:Langer,R.(编辑)《数值逼近》,第217-232页。威斯康星大学出版社,麦迪逊(1959)·Zbl 0083.35502号
[49] Taylor,R.,Totik,V.:Leja点的Lebesgue常数。IMA J.数字。分析。(出现)·Zbl 1193.41003号
[50] Trefethen,法律公告:Padé、Walsh和CF表中的方块和等速振荡。收录:Graves-Morris,P.,Saff,E.,Varga,R.(编辑)有理逼近和插值。莱克特。数学笔记。,第1105卷。柏林施普林格(1984)·Zbl 0578.41021号
[51] Trefethen,法律公告:MATLAB中的光谱方法。SIAM,费城(2000)·Zbl 0953.68643号
[52] Varga,R.S.,Carpenter,A.J.:关于近似理论中的Bernstein猜想。施工。约1333–348(1985年)·Zbl 0648.41013号 ·doi:10.1007/BF01890040
[53] Veidger,L.:关于切比雪夫意义下最佳逼近的数值确定。数字。数学。2199-105(1960年)·Zbl 0090.33702号 ·doi:10.1007/BF01386215
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不声称其完整性或完全匹配。