CurveFitting Java
Kurveninterpolationen
CurveFitting Java
und -approximationen sind mit dem kleinen Tool CurveFitting JAVA möglich. Die freie Software setzt sich zusammen aus den drei alten Programmen:
- CubicSpline JAVA,
- PolyFit JAVA und
- FourierTrans JAVA.
Daraus lässt sich der Funktionsumfang bereits ableiten. CurveFitting JAVA kann die Koeffizienten eines Polynome n-ten Grades approximieren, die Parameter einer kubischen Spline und einer parametrischen Spline dritten Grades bestimmen und eine diskrete Forierreihe berechnen.
Bei der Splinebestimmung sind vier Randbedingungen an den Kurvenenden möglich (Not-A-Knot, 1., 2. und 3. Ableitung).
Die Punkte bzw. Messpaare liest CurveFitting JAVA aus einer einfach, aufgebauten ASCII-Datei ein. Nach jeder Kurvenapproximation besteht die Möglichkeit, weiter (Zwischen-)Punkte zu interpolieren.
Icon: sf.net
Dieses Softwareprojekt ist mit all seinen zurückliegenden Versionen und Subversionen auf sourceforge.net* verfügbar.
CurveFitting JAVA ermöglicht die Berechnung einer diskreten Fourierreihe. Dabei wird eine periodische Messreihe durch trigonometrische Polynome approximiert.
Die Reihenentwicklung nach FOURIER ist im Sinne der Methode der kleinsten Quadrate die beste Annäherung der gegebenen Messdaten, vgl. [Nitschke, 2003].
Die Polynomapproximation wird durch eine vermittelnde Ausgleichung - Gauß-Markov-Modell - realisiert. Der Grad des Polynoms ist frei wählbar und lediglich durch die Anzahl der Wertepaare nach oben begrenzt. Nichtsdestotrotz sollte beachtet werden, das ein hoher Grad nicht zwangsläufig ein besseres Ergebnis darstellt, vgl [Lösler und Wolf, 2006*].
Die Interpolation einer Messreihe durch eine glatte Funktion ohne unerwünschte Schwingungen, die beispielsweise bei der Approximation durch ein einzelnes Polynom an den Randbereichen entstehen können, ermöglicht eine kubische Spline. Hierbei werden die gegebenen Daten durch n Polynome dritter Ordnung stückweise angenähert, wobei diese an den Stützstellen zweimal stetig differenzierbar sein sollen.
Bei der parametrischen Spline dritten Grades, bei der es keine Monotoniebedingungen gibt, werden sowohl für die X- als auch für die Y-Werte eine Spline bestimmt. Die Funktionswerte setzen sich aus dem Abstand t zwischen den einzelnen Punkten zusammen, vgl [Engeln-Müllges und Reutter, 1987].
Es kann nicht garantiert werden, dass CurveFitting JAVA vollfunktionsfähig ist, alle durchgeführten Tests verliefen jedoch zufriedenstellend! CurveFitting JAVA unterliegt den Bestimmungen der GNU-GPL* und darf im Sinne dieser Lizenz verändert und weitergegeben werden!
CurveFitting JAVA benötigt die JAVA Laufzeitumgebung jre1.6 oder höher. Diese kann kostenlos unter java.com* bezogen werden. Dem Downloadpaket liegen Testdateien bei, mit denen CurveFitting JAVA ausprobiert werden kann.
Aktuelle Version herunterladen: CurveFitting Java von downloads.sourceforge.net
Weiterführende Links
- Java
- JavaScript
- PHP
- Plugin