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计算任意维拉格朗日插值函数的贝塞尔控制点

数值分析 2015-11-02 v1

摘要

多项式的Bernstein-Bézier形式广泛应用于计算机辅助几何设计、样条逼近理论领域,且最近用于求解偏微分方程的高阶有限元方法。然而,如果希望计算相对于Bernstein基的经典拉格朗日插值,则得到的Bernstein-Vandermonde矩阵是高度病态的。在次数为 nn 的单变量情况下,Marco和Martinez表明,使用Neville消去法求解该系统利用了Bernstein基的全正性,并得到了复杂度为 O(n2)\mathcal{O}(n^2) 的算法。尽管这很出色,Marco-Martinez算法有一些缺点:算法的推导相当技术化;全正性与Neville消去法思想之间的相互作用并非许多非专家标准武器库的一部分;并且该算法强烈依赖于单变量情况。本工作解决了这些问题。提出了一种用于反演单变量Bernstein-Vandermonde系统的替代算法,其具有:与Marco-Martinez算法相同的复杂度且稳定性似乎毫不逊色;仅使用拉格朗日插值基本理论(至少在单变量情况下)的简单推导;以及向多变量情况的自然推广。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.09197,
  title  = {Computing the B\'ezier Control Points of the Lagrangian Interpolant in Arbitrary Dimension},
  author = {Mark Ainsworth and Manuel A. Sánchez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.09197},
  year   = {2015}
}

备注

19 pages and 3 figures