21-09-2020Intpoli, R

21-09-2020Intpoli

x=c(1,4,3,6,5);x

y=c(9,6,1,4,0);y

plot(x,y)  # Supomos y=f(x) e que f(x_i)=p(x_i), em que p(s)=a_0+a_1s+a_2s^2+a_3s^3+a_4s^4 é um polinômio.

# Podemos resolver esse problema resolvendo o sistema linear 
# Au=y
# em que a matriz A tem coluna i dada pelo vetor (1,x_i,x_i^2,...,x_i^(n-1)).

n=length(x)
A=matrix(0,n,n)

for ( i in 1:n){
for (j in 1:n){
A[i,j]=x[i]^(j-1)
}
}

# A=QR, então Au=y torna-se Ru=t(Q)y
# ---------------Processo de ortogonalização de Gram-Schmdit

pe<-function(u,v){ # Dados os vetores u e v, somo o produto de cada coordenada de u com a respectiva cooordenada de v.
n=length(u)
p=u[1]*v[1]
for ( i in 2:n){p=p+u[i]*v[i]}
p
}

mod<-function(u){sqrt(pe(u,u))}  # módulo de u

proj<-function(u,v){pe(u,v)*v}  # Projeção de u sobre v (ortogonal), com norma de v igual 1

GramS<-function(A){  # Ortogonliza as colunas de A
n=length(A[1,])

Q=0*A

Q[,1]=A[,1]/mod(A[,1])

for (i in 2:n){
p=A[,i]
for (j in 1:(i-1)){
p=p-proj(A[,i],Q[,j])
}
Q[,i]=p/mod(p)
}

Q
}

Q=GramS(A); print("Matriz Q"); Q

t(Q)%*%Q      # Teste de ortogonalização

R=t(Q)%*%A; print("Matriz R"); R

#------ Resolução de sistema triangular Ru=t(Q)v.

TSup<-function(A,b){
p=0*b; n=length(b)
p[n]=b[n]/A[n,n]
for (i in (n-1):1){
q=b[i]
for (j in n:(i+1)){
q=q-A[i,j]*p[j]
}
p[i]=q/A[i,i]
}
p
}

v=t(Q)%*%(y);v
u=TSup(R,v)
#---------------------------------------------------------------------------------------

print("Soulução") ; u

fapmv<-function(s){u[1]+u[2]*s+u[3]*s^2+u[4]*s^3+u[5]*s^4}

poli<-function(s){
q=u[1]
for (i in 2:n){q=q+u[i]*s^(i-1)}
q
}

curve(poli,1,6)                           # Teste de ajuste
points(x,y,col="red")


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