In this paper the interpolating rational functions introduced by Floater and Hormann are generalized leading to a whole new family of rational functions depending on $\gamma$, an additional positive integer parameter. For $\gamma = 1$, the original Floater--Hormann interpolants are obtained. When $\gamma>1$ we prove that the new rational functions share a lot of the nice properties of the original Floater--Hormann functions. Indeed, for any configuration of nodes in a compact interval, they have no real poles, interpolate the given data, preserve the polynomials up to a certain fixed degree, and have a barycentric-type representation. Moreover, we estimate the associated Lebesgue constants in terms of the minimum ($h^*$) and maximum ($h$) distance between two consecutive nodes. It turns out that, in contrast to the original Floater-Hormann interpolants, for all $\gamma > 1$ we get uniformly bounded Lebesgue constants in the case of equidistant and quasi-equidistant nodes configurations (i.e., when $h\sim h^*$). For such configurations, as the number of nodes tends to infinity, we prove that the new interpolants ($\gamma>1$) uniformly converge to the interpolated function $f$, for any continuous function $f$ and all $\gamma>1$. The same is not ensured by the original FH interpolants ($\gamma=1$). Moreover, we provide uniform and pointwise estimates of the approximation error for functions having different degrees of smoothness. Numerical experiments illustrate the theoretical results and show a better error profile for less smooth functions compared to the original Floater-Hormann interpolants.


翻译:本文对Floater与Hormann提出的有理插值函数进行推广,引入了一个新的有理函数族,该族依赖于附加正整数参数$\gamma$。当$\gamma=1$时,可还原为原始Floater-Hormann插值函数。我们证明了对于$\gamma>1$的情况,新有理函数保留了原始Floater-Hormann函数的诸多优良性质:在紧致区间上任意节点配置下均无实极点、可插值给定数据、保持至特定次数的多项式,并具有重心型表示形式。进一步地,我们以相邻节点间最小距离($h^*$)与最大距离($h$)为参数,估计了相应的Lebesgue常数。结果表明,与原始Floater-Hormann插值函数不同,对于所有$\gamma>1$,在等距或准等距节点配置(即$h\sim h^*$)下,Lebesgue常数一致有界。对于此类节点配置,我们证明了当节点数趋于无穷时,对于任意连续函数$f$及所有$\gamma>1$,新插值函数($\gamma>1$)一致收敛于被插值函数$f$,而原始FH插值函数($\gamma=1$)无法保证该性质。此外,我们给出了不同光滑度函数的逼近误差的一致估计与逐点估计。数值实验验证了理论结果,并表明对于光滑性较差的函数,新方法相较原始Floater-Hormann插值函数具有更优的误差分布。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月5日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月1日
VIP会员
最新内容
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
4+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
5+阅读 · 7月20日
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
《无人机蜂群通信技术研究》50页
专知会员服务
9+阅读 · 7月19日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员