插值

收藏546

阅读2448

更新时间2025-08-14

什么是插值?

插值是一种在给定点之间生成点的方法。

例如:对于点 1 和 2,我们可以进行插值并找到点 1.33 和 1.66。

插值有许多用途,在机器学习中,我们经常处理数据集中的缺失数据,插值经常用于替代这些值。

这种填充值的方法称为插补。

除了插补之外,插值还经常用于需要平滑数据集中的离散点的情况。

如何在 SciPy 中实现它?

SciPy 为我们提供了一个名为 scipy.interpolate 的模块,其中包含许多用于处理插值的函数:

一维插值

函数 interp1d() 用于对具有 1 个变量的分布进行插值。

它接受 xy 点,并返回一个可调用函数,该函数可以用新的 x 调用并返回相应的 y

实例

对于给定的 xs 和 ys,从 2.1、2.2... 到 2.9 插值:

from scipy.interpolate import interp1d
import numpy as np

xs = np.arange(10)
ys = 2*xs + 1

interp_func = interp1d(xs, ys)

newarr = interp_func(np.arange(2.1, 3, 0.1))

print(newarr)

结果:

[5.2  5.4  5.6  5.8  6.   6.2  6.4  6.6  6.8]

注意:新的 xs 应该与旧的 xs 处于相同的范围内,这意味着我们不能使用大于 10 或小于 0 的值调用 interp_func()

样条插值

在一维插值中,点被拟合为单条曲线,而在样条插值中,点被拟合为使用样条定义的分段函数。样条是由多项式定义的。

UnivariateSpline() 函数接受 xsys,并生成一个可调用函数,该函数可以用新的 xs 调用。

分段函数(Piecewise function):对于不同范围有不同定义的函数。

实例

对于以下非线性点,求 2.1、2.2...2.9 的单变量样条插值:

from scipy.interpolate import UnivariateSpline
import numpy as np

xs = np.arange(10)
ys = xs**2 + np.sin(xs) + 1

interp_func = UnivariateSpline(xs, ys)

newarr = interp_func(np.arange(2.1, 3, 0.1))

print(newarr)

结果:

[5.62826474 6.03987348 6.47131994 6.92265019 7.3939103  7.88514634
 8.39640439 8.92773053 9.47917082]

使用径向基函数的插值

径向基函数是对应于固定参考点定义的函数。

Rbf() 函数也接受 xsys 作为参数,并生成一个可调用函数,该函数可以用新的 xs 调用。

实例

使用 rbf 对以下 xs 和 ys 进行插值并求 2.1、2.2 ... 2.9 的值:

from scipy.interpolate import Rbf
import numpy as np

xs = np.arange(10)
ys = xs**2 + np.sin(xs) + 1

interp_func = Rbf(xs, ys)

newarr = interp_func(np.arange(2.1, 3, 0.1))

print(newarr)

结果:

[6.25748981  6.62190817  7.00310702  7.40121814  7.8161443   8.24773402
 8.69590519  9.16070828  9.64233874]

相关

视频

RELATED VIDEOS

更多

免费

phpStudy极速入门视频教程

免费

Midjourney基础课程
初级 Midjourney基础课程

11149次学习

收藏

免费

极客学院Git使用视频教程

免费

尚观shell视频教程
高级 尚观shell视频教程

15709次学习

收藏

免费

尚观Linux入门视频教程
初级 尚观Linux入门视频教程

42887次学习

收藏

免费

尚观Linux初级视频教程
初级 尚观Linux初级视频教程

40264次学习

收藏

免费

尚观Linux中级视频教程
中级 尚观Linux中级视频教程

48298次学习

收藏

免费

尚观Linux高级视频教程
高级 尚观Linux高级视频教程

41982次学习

收藏

科技资讯

更多

精选课程

更多
前端入门_HTML5
前端入门_HTML5

共29课时

61.7万人学习

CSS视频教程-玉女心经版
CSS视频教程-玉女心经版

共25课时

39.3万人学习

JavaScript极速入门_玉女心经系列
JavaScript极速入门_玉女心经系列

共43课时

71万人学习

独孤九贱(1)_HTML5视频教程
独孤九贱(1)_HTML5视频教程

共25课时

61.6万人学习

独孤九贱(2)_CSS视频教程
独孤九贱(2)_CSS视频教程

共22课时

23万人学习

独孤九贱(3)_JavaScript视频教程
独孤九贱(3)_JavaScript视频教程

共28课时

33.9万人学习

独孤九贱(4)_PHP视频教程
独孤九贱(4)_PHP视频教程

共89课时

125万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新 English
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送
PHP中文网APP
随时随地碎片化学习

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号