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后向插值英文解释翻译、后向插值的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【计】 backward interpolation

分词翻译:

后的英语翻译:

after; back; behind; offspring; queen
【医】 meta-; post-; retro-

向的英语翻译:

always; at; be partial to; direction; face; out; to; toward
【医】 ad-; ak-; ob-

插值的英语翻译:

【计】 interpolating; interpretation

专业解析

后向插值(Backward Interpolation)是数值分析中一种基于已知数据点估算函数值的方法,特指使用牛顿插值公式时,选取插值节点顺序为从后向前(即从高下标节点开始) 的插值策略。其核心在于利用函数在后续节点处的差分值来构建插值多项式。

核心概念

  1. 数学定义

    后向插值采用牛顿后向差分公式(Newton's Backward Difference Formula)。给定等距节点 (x_0, x_1, dots, x_n)(间距为 (h))及对应函数值 (f(x_i)),对点 (x = x_n + ph)((p) 为步长参数)的插值公式为:

    $$ P_n(x) = f(x_n) + p abla f(x_n) + frac{p(p+1)}{2!} abla f(x_n) + cdots + frac{p(p+1)cdots(p+n-1)}{n!} abla^n f(x_n) $$

    其中 ( abla^k f(x_n)) 是 (k) 阶后向差分,定义为:

    $$

abla f(x_n) = f(xn) - f(x{n-1}), quad abla^k f(x_n) = abla^{k-1} f(xn) - abla^{k-1} f(x{n-1}) $$

  1. 与前向插值的区别

    • 节点顺序:前向插值从首个节点 (x_0) 开始构建多项式,后向插值则从末尾节点 (x_n) 开始。
    • 适用场景:后向插值更适用于估算靠近数据序列末端(如 (xn, x{n-1}))的函数值,而前向插值更适合靠近起始端(如 (x_0, x_1))的插值。
  2. 应用场景

    • 信号处理中预测时间序列的近期趋势。
    • 数值微分/积分时处理数据尾部的边界问题。
    • 补充缺失的实验数据末尾值。

权威参考来源

  1. 《Numerical Methods for Scientists and Engineers》(Hildebrand, F.B.)

    经典教材详细推导了牛顿后向差分公式及其误差分析(章节:Interpolation by Polynomials)。

  2. MIT OpenCourseWare - Numerical Analysis Lecture Notes

    课程资料通过实例对比前向/后向插值的适用性(参见"Interpolation"章节)。

  3. MathWorld - Newton's Divided Difference Interpolation

    数学百科条目解释后向差分与泰勒展开的关联性。

补充说明

后向插值本质是牛顿插值法的一种实现形式,其精度与节点间距、函数光滑性相关。实际应用中需结合差分表计算,并注意龙格现象(高次多项式震荡)对精度的潜在影响。

网络扩展解释

关于“后向插值”的解释,结合插值的基本概念和相关领域知识,说明如下:

  1. 基础概念
    插值是通过已知数据点估算未知点数值的方法。后向插值属于插值方法的一种特殊形式,其核心特点是利用后续数据点推算当前或过去位置的值。例如在时间序列分析中,若已知t+1时刻的数据,可用后向插值估算t时刻的值。

  2. 与普通插值的区别

    • 普通插值(如双线性插值)通常基于周围相邻像素或数据点进行估算。
    • 后向插值则侧重使用后续数据,常见于需要逆向推算的场景,如视频帧补偿、数值微分方程中的后向差分法。
  3. 典型应用场景

    • 信号处理:修复缺失的历史信号时,利用后续完整信号逆向推算。
    • 视频编码:通过后续关键帧补全前一帧的缺失部分(如H.264编码中的B帧技术)。
    • 数值计算:后向差分公式 $frac{f(t)-f(t-Delta t)}{Delta t}$ 可视为一阶后向插值的应用。
  4. 局限性
    与所有插值方法类似,后向插值无法创造真实数据,仅能通过算法模拟。在图像处理中过度使用可能导致细节模糊,在时间序列中可能引入未来数据泄露问题。

注:若您所指的“后向插值”涉及具体领域(如计算机视觉、流体力学),建议补充上下文以便提供更精准的解释。当前解释综合了插值通用原理和数值分析方法。

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