迭代插值法英文解释翻译、迭代插值法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 iterated interpolation method
分词翻译:
迭代的英语翻译:
【计】 iterate; iteration
插值法的英语翻译:
【电】 interpolation
专业解析
迭代插值法(Iterative Interpolation Method)是一种数值分析技术,用于通过已知的离散数据点逐步逼近复杂函数的值或寻找方程的根。其核心思想是通过构造一系列简单的插值函数(如多项式),并利用迭代过程不断修正逼近值,直至满足精度要求。该方法结合了插值的近似能力和迭代的逐步求精特性。
一、核心概念与数学原理
迭代插值法通常基于多项式插值(如拉格朗日插值或牛顿插值)。设已知函数 (f(x)) 在点 (x_0, x_1, dots, x_n) 处的值 (f(x_i)),目标是求解 (f(x) = 0) 的根或计算新点 (x^*) 处的函数值。迭代过程可描述为:
- 初始逼近:选取初始点 (x^{(0)}),计算插值多项式 (p_0(x))。
- 迭代修正:利用当前插值结果生成新逼近点 (x^{(k+1)}),例如通过反插值或插值修正项:
$$
x^{(k+1)} = x^{(k)} - frac{p_k(x^{(k)})}{p'_k(x^{(k)})} quad text{(类比牛顿迭代)}
$$
- 收敛判断:当 (|x^{(k+1)} - x^{(k)}| < varepsilon) 或 (|f(x^{(k+1)})| < varepsilon) 时停止。
二、典型应用场景
- 方程求根:如反插值法(Inverse Interpolation),通过交换自变量与因变量角色,将求根问题转化为插值问题。
- 函数逼近:在缺乏显式表达式时,通过迭代插值重构函数曲线,常见于工程仿真与信号处理。
- 优化算法:与最优化方法结合(如插值线搜索),用于确定步长因子。
三、优势与局限性
- 优势:收敛速度快于二分法等简单迭代;可灵活处理非光滑函数。
- 局限性:依赖初始点选取,可能发散;高次插值易出现龙格现象(Runge's phenomenon)。
四、汉英术语对照
中文 |
英文 |
迭代插值法 |
Iterative Interpolation Method |
拉格朗日插值 |
Lagrange Interpolation |
牛顿插值 |
Newton Interpolation |
反插值 |
Inverse Interpolation |
收敛条件 |
Convergence Criterion |
参考文献
- 李庆扬, 《数值分析》(第5版), 清华大学出版社, 2008. ISBN 978-7-302-18565-4.
- Weisstein, E. W. "Interpolation." MathWorld. https://mathworld.wolfram.com/Interpolation.html
- NAG Library, "Chapter E01: Interpolation". Numerical Algorithms Group. https://www.nag.com/numeric/nl/nagdoc_latest/html/e01/e01intro.html
网络扩展解释
迭代插值法是一种结合迭代法与插值思想的数值计算方法,主要用于求解非线性方程的根或优化问题。其核心是通过逐步构造插值多项式来逼近目标函数,并利用迭代过程修正近似解,最终收敛到高精度结果。
基本原理
- 插值思想:利用已知点处的函数值构造插值多项式(如线性、二次多项式),用多项式根作为方程根的近似值。
- 迭代修正:将当前近似解代入插值公式生成新的近似值,反复迭代直至满足精度要求。
典型方法示例
-
牛顿迭代法(二次收敛):
- 单步公式:$$x_{n+1} = x_n - frac{f(x_n)}{f'(x_n)}$$
- 用切线(一阶泰勒展开)作为插值函数
-
割线法(超线性收敛):
- 公式:$$x_{n+1} = x_n - f(x_n)frac{xn - x{n-1}}{f(xn) - f(x{n-1})}$$
- 用两点线性插值代替导数计算
特点比较
方法 |
收敛速度 |
导数需求 |
存储需求 |
牛顿法 |
二阶 |
需要 |
低 |
割线法 |
1.618阶 |
不需要 |
中等 |
Muller法 |
1.84阶 |
不需要 |
高 |
应用场景
- 工程计算中超越方程求根
- 物理实验数据反演参数
- 金融衍生品定价模型求解
该方法通过智能选择插值节点和迭代策略,在保证精度的同时显著减少计算量。实际应用中需注意初始值选取、收敛性判断等问题,对于病态函数可能需要结合其他优化策略。
分类
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