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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

A New Remez-Type Algorithm for Best Polynomial Approximation

verfasst von : Nadaniela Egidi, Lorella Fatone, Luciano Misici

Erschienen in: Numerical Computations: Theory and Algorithms

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The best approximation problem is a classical topic of the approximation theory and the Remez algorithm is one of the most famous methods for computing minimax polynomial approximations. We present a slight modification of the (second) Remez algorithm where a new approach to update the trial reference is considered. In particular at each step, given the local extrema of the error function of the trial polynomial, the proposed algorithm replaces all the points of the trial reference considering some “ad hoc” oscillating local extrema and the global extremum (with its adjacent) of the error function. Moreover at each step the new trial reference is chosen trying to preserve a sort of equidistribution of the nodes at the ends of the approximation interval. Experimentally we have that this method is particularly appropriate when the number of the local extrema of the error function is very large. Several numerical experiments are performed to assess the real performance of the proposed method in the approximation of continuous and Lipschitz continuous functions. In particular, we compare the performance of the proposed method for the computation of the best approximant with the algorithm proposed in [17] where an update of the Remez ideas for best polynomial approximation in the context of the chebfun software system is studied.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Atkinson, K.E.: An Introduction to Numerical Analysis, 2nd edn. Wiley, New York (1989)MATH Atkinson, K.E.: An Introduction to Numerical Analysis, 2nd edn. Wiley, New York (1989)MATH
2.
Zurück zum Zitat Battles, Z., Trefethen, L.N.: An extension of MATLAB to continuous functions and operators. SIAM J. Sci. Comput. 25(5), 1743–1770 (2004)MathSciNetCrossRef Battles, Z., Trefethen, L.N.: An extension of MATLAB to continuous functions and operators. SIAM J. Sci. Comput. 25(5), 1743–1770 (2004)MathSciNetCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Blichfeldt, H.F.: Note on the functions of the form \( f(x)\equiv \varphi (x)+a_{1}x^{n-1} + \cdots +a_{n}\). Trans. Am. Math. Soc. 2, 100–102 (1901)MathSciNetMATH Blichfeldt, H.F.: Note on the functions of the form \( f(x)\equiv \varphi (x)+a_{1}x^{n-1} + \cdots +a_{n}\). Trans. Am. Math. Soc. 2, 100–102 (1901)MathSciNetMATH
5.
Zurück zum Zitat Chebyshev, P.L.: Théorie des mécanismes connus sous le nom de parallélogrammes, Mémoires de l’Académie impériale des sciences de St. Pétersbourg, vol. 7, pp. 539–564 (1854) Chebyshev, P.L.: Théorie des mécanismes connus sous le nom de parallélogrammes, Mémoires de l’Académie impériale des sciences de St. Pétersbourg, vol. 7, pp. 539–564 (1854)
6.
Zurück zum Zitat Davis, P.: Interpolation and Approximation. Ginn (Blaisdell), Boston (1963)MATH Davis, P.: Interpolation and Approximation. Ginn (Blaisdell), Boston (1963)MATH
7.
Zurück zum Zitat De La Vallée Poussin, Ch.J.: Leçons sur l’approximation des fonctions d’une variable réelle. Gautier-Villars, Paris (1919) De La Vallée Poussin, Ch.J.: Leçons sur l’approximation des fonctions d’une variable réelle. Gautier-Villars, Paris (1919)
8.
Zurück zum Zitat Devore, R.A., Lorentz, G.G.: Constructive Approximation. Grundlehren der mathematischen Wissenschaften, vol. 303. Springer, Berlin (1993)CrossRef Devore, R.A., Lorentz, G.G.: Constructive Approximation. Grundlehren der mathematischen Wissenschaften, vol. 303. Springer, Berlin (1993)CrossRef
9.
10.
Zurück zum Zitat Egidi, N., Fatone, L., Misici, L.: A stable Remez algorithm for minimax approximation (in preparation) Egidi, N., Fatone, L., Misici, L.: A stable Remez algorithm for minimax approximation (in preparation)
11.
Zurück zum Zitat Higham, N.J.: Accuracy and Stability of Numerical Algorithms, 2nd edn. SIAM, Philadelphia (2002)CrossRef Higham, N.J.: Accuracy and Stability of Numerical Algorithms, 2nd edn. SIAM, Philadelphia (2002)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Kirchberger, P.: Über Tschebysheff’sche Annäherungsmethoden, dissertation, Göttingen (1902) Kirchberger, P.: Über Tschebysheff’sche Annäherungsmethoden, dissertation, Göttingen (1902)
13.
Zurück zum Zitat Korneichuk, N.: Exact Constants in Approximation Theory, Encyclopedia of Mathematics and its Applications, vol. 38. Cambridge University Press, Cambridge (1991)CrossRef Korneichuk, N.: Exact Constants in Approximation Theory, Encyclopedia of Mathematics and its Applications, vol. 38. Cambridge University Press, Cambridge (1991)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Lorentz, G.G.: Approximation of Functions. Holt, Rinehart and Winston, New York (1966)MATH Lorentz, G.G.: Approximation of Functions. Holt, Rinehart and Winston, New York (1966)MATH
17.
Zurück zum Zitat Pachón, R., Trefethen, L.N.: Barycentric-Remez algorithms for best polynomial approximation in the chebfun system. BIT Numer. Math. 49(4), 721–741 (2009)MathSciNetCrossRef Pachón, R., Trefethen, L.N.: Barycentric-Remez algorithms for best polynomial approximation in the chebfun system. BIT Numer. Math. 49(4), 721–741 (2009)MathSciNetCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Petrushev, P.P., Popov, V.A.: Rational Approximation of Real Function, Encyclopedia of Mathematics and its Applications, vol. 28. Cambridge University Press, Cambridge (1987) Petrushev, P.P., Popov, V.A.: Rational Approximation of Real Function, Encyclopedia of Mathematics and its Applications, vol. 28. Cambridge University Press, Cambridge (1987)
19.
Zurück zum Zitat Powell, M.J.D.: Approximation Theory and Methods. Cambridge University Press, Cambridge (1981) CrossRef Powell, M.J.D.: Approximation Theory and Methods. Cambridge University Press, Cambridge (1981) CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Remez, E.Y.: Sur la détermination des polynomes d’approximation de degré donné. Commun. Kharkov Math. Soc. 10, 41–63 (1934) Remez, E.Y.: Sur la détermination des polynomes d’approximation de degré donné. Commun. Kharkov Math. Soc. 10, 41–63 (1934)
21.
Zurück zum Zitat Remez, E.Y.: Sur le calcul effectif des polynomes d’approximation de Tchebychef. Comptes rendus de l’Académie des Sciences 199, 337–340 (1934) Remez, E.Y.: Sur le calcul effectif des polynomes d’approximation de Tchebychef. Comptes rendus de l’Académie des Sciences 199, 337–340 (1934)
22.
Zurück zum Zitat Remez, E.Y.: Sur un procédé convergent d’approximations successives pour déterminer les polynomes d’approximation. Comptes rendus de l’Académie des Sciences 198, 2063–2065 (1934)MATH Remez, E.Y.: Sur un procédé convergent d’approximations successives pour déterminer les polynomes d’approximation. Comptes rendus de l’Académie des Sciences 198, 2063–2065 (1934)MATH
23.
Zurück zum Zitat Veidinger, L.: On the numerical determination of the best approximation in the Chebyshev sense. Numer. Math. 2, 99–105 (1960)MathSciNetCrossRef Veidinger, L.: On the numerical determination of the best approximation in the Chebyshev sense. Numer. Math. 2, 99–105 (1960)MathSciNetCrossRef
Metadaten
Titel
A New Remez-Type Algorithm for Best Polynomial Approximation
verfasst von
Nadaniela Egidi
Lorella Fatone
Luciano Misici
Copyright-Jahr
2020
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-39081-5_7