基于差商的插值法拓展思路与教学方法研究
2021-07-27吴志泽王晓峰
黑龙江工业学院学报(综合版) 2021年5期
关键词:学生
邹 乐,吴志泽,谢 进,檀 明,王晓峰
(合肥学院 人工智能与大数据学院,安徽 合肥 230601)
计算方法又称数值分析、数值计算方法,是一门科学有效计算各种数学问题的数值近似解的课程,具有工程应用的严密科学性和高度广泛性的特点[1-2]。函数插值与逼近论历史悠久,而插值问题是计算数学中的一个最基础的问题。插值问题是指根据给定的离散数据构造一个连续定义的简单函数,使得它与被逼近的函数在给定点的值完全一致。在已知数据点较少时,插值技术在工程实践和科学实验中有着广泛而又重要的应用,如建筑工程的外观设计、图像恢复图像重建、根据离散数据绘制光滑曲线、物理实验中的数据分析与处理、地理信息数据的处理、数值逼近、构造圆弧、图像缩放、图像变形、图像配准等[3]。在数字图像处理的问题中,使用插值方法处理图像重建等,能有效培养学生的科学探究能力、创新思维和计算思维能力[4]。
插值问题在教科书中一般的提法是[2]:若通过某种方法己知函数y=f(x)在区间[a,b]上的一组对应关系{(x0,y0),(x1,y1),…,(xn,yn)},插值的目的是根据给定数据,寻找一个解析函数P(x)近似地代替f(x)。鉴于多项式具有良好的性质,研究较多的是多项式函数。计算方法课程中主要介绍的是Lagrange多项式,Newton多项式和Hermite多项式三种常见的插值方法[1-2]。本文以Newton插值多项式为基础,结合计算方法课程教学实践和最新的插值研究科研成果,拓展计算方法课程中传统的插值教学方法。首先……
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