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[Norbert Federa]


6.2.4 Funktionsapproximation


Definition

Funktionsapproximation ist das Verfahren zur Gewinnung analytischer Daten durch Diskretisierung kontinuierlicher Information und der nachfolgenden Homogenisierung der so gewonnenen diskreten Daten.


Ausgangsdaten

Im Gegensatz zur diskreten Approximation sind hier sowohl Diskretisierung als auch Homogenisierung Bestandteil der entsprechenden Verfahren und Algorithmen. Bei der Funktionsapproximation wird für eine Funktion $f: B \subset \R^{n} \to \R$ eine Modellfunktion g aus einer Funktionenklasse GN gesucht, deren Abweichung von f bezüglich eines Abstandsmaßes D (siehe auch Abstandsminimierung) auf dem Gebiet B eine vorgegebene Toleranz T nicht überschreitet.

$$D(f,g) \le \tau.$$

Zur Modellbildung können nur endlich viele diskrete Bestimmungsstücke, z.B. Funktionale von f, verwendet werden.

Man beachte, daß im Fall der diskreten Approximation die Anzahl und die Lage der Datenpunkte nicht mehr beeinfluß werden kann. Die einzige Einflußmöglichkeit besteht dort in der Wahl von GN. Hier, im Fall der Funktionsapproximation, besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, Anzahl und Art der Bestimmungstücke von f zu wählen.


Methoden

Information über die zu approximierende Funktion f, z.B. in Form von k Skalaren oder k Vektoren, wird durch Diskretisierung, also durch die Anwendung von k Informationsoperatoren (Informationsfunktionalen)

$$l_{1}(f), \, l_{2}(f), \, \ldots, \, l_{k}(f)\,\in\,\R$$

gewonnen. Diese Diskretisierung kann entweder auf adaptive oder nichtadaptive Art erfolgen. Siehe dazu Nichtadaptive Diskretisierung und Adaptive Diskretisierung.


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