定义域曲面上光滑插值方法

1　引　　言限制在光滑曲面的函数插值是计算几何中一个较新研究方向 ,有广泛的应用前景 .如飞机机翼上压力估算 ;人体表面的温度分布 ;分析地球上的降雨量以及大气层的“温室效应”,包括臭氧层的估计等 .目前 ,已有一些解决它的方法 ,其中大部分方法是构造球面上插值函数[1 ,2 ,3 ] ,主要思想是用大圆弧代替直线段 ,从而将欧氏空间中已有的插值方法推广到球面上构造插值函数 ,这种方法最大的缺陷是难以推广到一般的曲面上 ,因一般曲面上两点间测地线不易求出 .还有一些方法 [4,5,6] 是基于曲面的三角或四面体划分 ,有相对多得多的插值函数…     

曲面上数据的C~1有理插值

1.引言本文考虑如下问题：对于一给定的点集P＝｛（P；，人）EIR4｝仁l且P；End在一光＄双面曲面o上（称其为定义域曲面），构造一分片C‘连续的函数f（称其为曲面上的函数）使得人P；）一人，i二l，…，M．在物体表面（定义域曲面）上构造函数的问题产生于许多应用领域．如刻划地球上的降怀量；机翼上的压力；人体表的温度等．自该问题于1985年由Barnhill［3］提出以来，已发ffi出若干解决它的方法（综述文章参见［4，11］）．其中大部分方法寻求全局解（见卜，14，16］且假设定义域曲面为平面或球面．少数方法寻找局部解（见15，6，7…     

高维旋转曲面

本文考虑欧氏空间中一种余一维的高维旋转曲面,通过发展出一种全新的复合映射、维数分解与分块矩阵递推法,我们系统性地研究了同它的面积和曲率有关的一系列问题.当母函数是多元函数时,这种高维旋转曲面的概念尚属首次提出.我们给出了这种高维旋转曲面的面积公式以及它的一些简单应用.我们发现:在任一直径方向上,单位球面的面积分布和低一维单位球体的体积分布完全相同,并且当维数趋于无穷时它们的密度函数的极限都是狄拉克函数.通过研究相应面积泛函的变分问题,我们得到了所谓的极小旋转曲面方程.我们证明了:满足极小旋转曲面方程的母函数对应的旋转曲面的平均曲率等于零.这种极小旋转曲面方程推广了传统的极小曲面方程,并且为非参数极小曲面理论提供了新的更一般的研究框架;通过计算径向对称解对应的常微分方程,我们研究了它的一些简单的特解.我们也简单讨论了相应的预定平均曲率和预定高斯曲率问题.     

一类分形插值曲面的可微性

在矩形域上,构造一类迭代函数系,并由此生成一类分形曲面,分别给出该分形曲面几乎处处可微和不可微点的条件,得到相应的结论.     

矩形域上的插值曲面及其协调性方程

在CAGD中,曲面片的光滑拼接是一个重要问题,而在多片(三片以上)曲面的光滑拼接过程中,将不可避免的要遇到光滑拼接条件的协调性(又称相容性)问题,[4]中系统地讨论了单形上超限多项式插值及相容性问题,本文主要讨论矩形域上多项式曲面片光滑拼接的协调性方程,并在此基础上讨论了矩形域上插值曲面的构造问题.     

具有变量自由参数的分形插值曲面的构造与性质

在矩形区域上使用具有变量自由参数的迭代函数系,构造了一类新的分形插值曲面,并研究了这类曲面的若干性质.证明了这类变参数的迭代函数系能生成连续的二元分形插值曲面,指出该类曲面可用作任意数据点上的自仿射和非自仿射的分形插值模型.在两种度量意义下,导出了能刻画这类分形曲面敏感性的一些不等式.给出了相应的分形插值函数与数据生成函数之间的误差估计.最后,在一定条件下,证明了这类分形插值函数序列一致收敛于数据生成函数.     

基于“逐层球面切片法”的神经元形态分类

基于神经元的结构特征,运用一种新创方法——"逐层球面切片法"提取神经元的生长形态信息(下称球面信息),在此基础上选用相关系数作为衡量神经元形态相似性的指标,并以此为依据对神经元的形态进行分类.发现分类结果与基于球面信息的三次样条曲线的相似性是一致的.     

矩形巷道围岩应力分布特征

为得出矩形巷道围岩应力分布特征,根据复变函数理论推导得出了矩形巷道围岩应力解析式并采用巷道围岩沿线分布和matlab软件对巷道围岩应力进行仿真分析两种方法对巷道围岩应力分布特征进行分析.以沿水平线φ=0的围岩应力分布规律为例进行巷道围岩沿线应力分布分析,得出了侧压系数对巷道径向应力和环向应力大小影响规律;侧压系数对径向应力和环向应力峰值出现位置影响规律;围岩至巷道右帮距离与径向应力和环向应力变化规律.以侧压系数对围岩应力空间分布影响为例采用matlab软件对巷道围岩应力仿真分析,得得到了巷道围岩应力空间分布图,可比较方便直观的得到巷道围岩任意位置应力分布情况,还得出了不同巷道尺寸及不同侧压下应力集中系数峰值位置均出现在矩形巷道的四角上.研究结果为巷道支护设计提供了理论依据.     

弧长约束下的二次样条插值

1 引言 具有约束的插值与逼近在曲线及曲面的设计中有重要的意义。目前已有很多有关保持单调性,凸性等性质的样条插值的结果。另一种很重要的约束就是保持曲面在某些区域上的面积,例如在汽车工业中,由于受实际因素的限制,性能的原因甚至是美学的原因,需要曲面满足在某些区域的有界性,特别在飞机的进气道的设计中,经常遇到如下问题:如何构造具有面积约束的插值曲面?这个问题在一元的情形即是保持弧长约束,它是由Wang &Damme首先提出来的,它可以用来解决旋转不变曲面的面积约束插值。Wang&Damme针对S_3~1(△)给出了插值的适定性及误差估计,但对S_2~1(△),因为其自由度最多是2,从而不能满足弧长约束。采用加细剖分的办法,使结点数增加,但让新增结点上的y值自由,这样就相应地增加了自由度,从而可用来解决这个问题。     

一类有理插值曲面模型及其可视化约束控制

本文构造一类新的基于函数值和偏导数值的双变量加权混合有理插值样条.与已有的有理插值样条相比,这类新的有理插值样条具有以下四方面的特性,其一,插值函数可以由简单的对称基函数来表示;其二,对任何正参数,插值函数满足C1连续,而且,在不限制参数取值的条件之下,插值曲面保持光滑;其三,插值函数不但含有参数,而且带有加权系数,增加了插值函数的自由度;其四,插值曲面的形状随着参数与加权系数的变化而变化.同时,本文讨论此类插值曲面的性质,包括基函数的性质、积分加权系数的性质和插值函数的边界性质.此类插值函数的优势在于,不改变给定插值数据的前提下,通过选择合适的参数和不同的加权系数,对插值区域内的任意点的函数值进行修改.因此可将其应用于曲面设计,根据实际设计需要,自由地修改曲面形状.数值实验表明,此类新的有理样条插值具有良好的约束控制性质.     

Lagrange Interpolation on a Sphere

§ 1.Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ＬｅｔｎｂｅａｎｏｎｎｅｇａｔｉｖｅｉｎｔｅｇｅｒａｎｄＳ ={(ｘ ,ｙ ,ｚ)∈Ｒ3 |ｘ2 + ｙ2 +ｚ2 =1 }ｂｅｔｈｅｕｎｉｔｓｐｈｅｒｅｉｎＲ3 .Ｐ( 2 )ｎ ａｎｄＰ( 3 )ｎ ｄｅｎｏｔｅｔｈｅｓｐａｃｅｏｆａｌｌｂｉｖａｒｉａｔｅｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓｏｆｔｏｔａｌｄｅｇｒｅｅ≤ｎａｎｄｔｈｅｓｐａｃｅｏｆａｌｌｔｒｉｖａｒｉａｔｅｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓｏｆｔｏｔａｌｄｅｇｒｅｅ≤ｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ,ｉ.ｅ .Ｐ( 2 )ｎ =∑0≤ｉ+ｊ≤ｎａｉｊｘｉｙｊ｜ａｉｊ ∈Ｒ ,Ｐ( 3 …     

First order hermite interpolation with spherical Pythagorean-hodograph curves

The general stereographic projection which maps a point on a sphere with arbitrary radius to a point on a plane stereographically and its inverse projection have the Pythagorean-hodograph (PH) preserving property in the sense that they map a PH curve to another PH curve. Upon this fact, for given spatialC ¹ Hermite data, we construct a spatial PH curve on a sphere that is aC ¹ Hermite interpolant of the given data as follows: First, we solveC ¹ Hermite interpolation problem for the stereographically projected planar data of the given data in ?³ with planar PH curves expressed in the complex representation. Second, we construct spherical PH curves which are interpolants for the given data in ?³ using the inverse general stereographic projection.     

Spline Split Quaternion Interpolation in Minkowski Space

Spherical spline quaternion interpolation has been done on sphere in Euclidean space using quaternions. In this paper, we have done the spline split quaternion interpolation on hyperbolic sphere in Minkowski space using split quaternions and metric Lorentz. This interpolation curve is called spherical spline split quaternion interpolation in Minkowski space (MSquad).     

球面上的Lagrange插值

In this paper, we obtain a properly posed set of nodes for interpolation on a sphere. Moreover it is applied to construct properly posed set of nodes for Lagrange interpolation on the trivariate polynomial space of total degree n.     

球面混合插值的逼近性质

球面径向基函数(SBF)和多项式样条函数均为处理球面散乱数据的有效工具. 本文考虑由球面径向基函数与球面多项式函数组成的混合插值模型, 并利用最小二乘法求解该模型. 对于该插值模型, 首先, 给出带Bessel势的Sobolev空间中的Bernstein不等式, 然后利用该不等式建立逼近正定理,并进一步给出该插值工具的误差估计. 最后, 研究该插值方式(即利用最小二乘法求解混合插值模型)的稳定性.     

多元分次Lagrange插值

对多元多项式分次插值适定结点组的构造理论进行了深入的研究与探讨.在沿无重复分量代数曲线进行Lagrange插值的基础上,给出了沿无重复分量分次代数曲线进行分次Lagrane插值的方法,并利用这一结果进一步给出了在R~2上构造分次Lagrange插值适定结点组的基本方法.另外,利用弱Gr(o|¨)bner基这一新的数学概念,以及构造平面代数曲线上插值适定结点组的理论,进一步给出了构造平面分次代数曲线上分次插值适定结点组的方法,从而基本上弄清了多元分次Lagrange插值适定结点组的几何结构和基本特征.     

关于球面上的Lagrange插值

1引 言 单位球面上的插值问题一直是三元插值问题中比较受关注的部分.近年来,球面上的 Lagrange插值问题已经得到了很好地解决.例如[1]中给出了构造单位球面上的Lagrange 插值适定结点组的一种方法：添加圆周法.[2]和[3]中研究了单位球面上的多项式插值问题,给出了构造单位球面上的插值适定结点组的另外两种方法.     

Integrating accounting and multiplicative calculus: an effective estimation of learning curve

Numerical interpolation methods are essential for the estimation of nonlinear functions and they have a wide range of applications in economics and accounting. In this regard, the idea of using interpolation methods based on multiplicative calculus for suitable accounting problems is self-evident. The purpose of this study, therefore, is to develop a way to better estimate the learning curve, which is an exponentially decreasing function, based on multiplicative Lagrange interpolation. The results of this study show that the proposed multiplicative method of learning curve provides more accurate estimates of labour costs when compared to the conventional methods. This is because the exponential functions are linear in multiplicative calculus. Furthermore, the results reveal that using the proposed method enables cost and managerial accountants to better calculate both cost of unused capacity and product cost in a cumulative production represented by a nonlinear function. The results of this study are also expected to help researchers, practitioners, economists, business managers, and cost and managerial accountants to understand how to construct a multiplicative based learning curve to improve such decisions as pricing, profit planning, capacity management, and budgeting.     

关于球面上的一种Hermite插值

本文旨在提出单位球面上的一种Hermite插值格式.为此,本文首先研究了沿球面同轴圆周组上的Hermite插值问题,给出了三种适定的插值泛函组.然后研究了球面上的Hermite插值问题,给出了球面上Hermite插值的一种叠加插值法,即添加圆周组法.进一步将二者结合,导出了一类球面上Hermite插值的适定插值泛函组.为了说明这类适定插值泛函组的构造方法,在本文最后还给出了构造球面上低次Hermite适定插值泛函组的一些具体例子和数值算例.     

An H~m-conforming spectral element method on multi-dimensional domain and its application to transmission eigenvalues

We develop an Hm-conforming(m 1) spectral element method on multi-dimensional domain associated with the partition into multi-dimensional rectangles. We construct a set of basis functions on the interval [-1, 1] that are made up of the generalized Jacobi polynomials(GJPs) and the nodal basis functions.So the basis functions on multi-dimensional rectangles consist of the tensorial product of the basis functions on the interval [-1, 1]. Then we construct the spectral element interpolation operator and prove the associated interpolation error estimates. Finally, we apply the H2-conforming spectral element method to the Helmholtz transmission eigenvalues that is a hot problem in the field of engineering and mathematics.