BL2.ru

Интерполяция по таблице онлайн(линейная, сплайн, обратная)

Вставьте таблицу целиком — два столбца из Excel, Google Таблиц или PDF норматива — и посчитайте промежуточные значения сразу для одной или сотни точек. Калькулятор сам найдёт нужный интервал, подскажет, где начинается экстраполяция, и умеет обратную задачу: найти x по известному y.

Два столбца через Tab (копирование из Excel), точку с запятой или пробел; строка заголовка пропускается; десятичная запятая допустима.
Метод
Что ищем
Одно число или несколько — каждое с новой строки или через точку с запятой.
Рассчитать

Зачем интерполировать по таблице

Нормативы и справочники — СП, СНиП, ГОСТ, таблицы теплотехники, свойств воды и пара, справочники базовых цен — дают значения только в узлах: при 10 и 20 °C, для пролёта 6 и 9 м. Нужное значение почти всегда лежит между строками. Для двух соседних строк подойдёт линейная интерполяция по двум точкам, а этот калькулятор принимает таблицу целиком: вставьте её один раз и считайте сколько угодно значений, не выбирая интервал вручную.

Как считается

Линейная (кусочно-линейная) интерполяция. Для каждого x находится интервал таблицы [xi; xi+1], в который он попадает, и значение берётся на отрезке прямой между соседними узлами:

y = yi + (x − xi) · (yi+1 − yi) / (xi+1 − xi)

Так интерполируют по нормативным таблицам: если в документе не сказано иное, подразумевается именно линейная интерполяция.

Кубический сплайн. Через все точки проводится гладкая кривая из кубических многочленов: на каждом интервале свой многочлен, а в узлах совпадают значение, первая и вторая производные (естественный сплайн — на концах вторая производная равна нулю). Сплайн точнее ломаной, когда зависимость плавная и изогнутая (кривые свойств веществ, характеристики насосов). При этом он не «раскачивается», как один многочлен высокой степени у Лагранжа или Ньютона.

Обратная интерполяция. Известен y, нужен x: например, при какой температуре коэффициент равен 0,9. Калькулятор ищет все интервалы, на которых таблица проходит через заданный y. Если таблица немонотонна (растёт, потом падает), ответов может быть несколько — будут показаны все.

Пример

xy
01,00
100,95
200,85
300,70

Для x = 15 нужный интервал — от 10 до 20: y = 0,95 + (15 − 10) · (0,85 − 0,95) / (20 − 10) = 0,90. Обратно: y = 0,9 соответствует x = 15. Для x = 35 таблица кончилась — калькулятор посчитает по последнему интервалу и пометит результат как экстраполяцию.

Как пользоваться

  • Выделите два столбца в Excel или Google Таблицах, скопируйте (Ctrl+C) и вставьте в поле таблицы. Подойдёт и текст из PDF или Word: числа через пробел или точку с запятой.
  • В поле значений введите одно или несколько x (или y для обратной задачи) — по одному на строку.
  • Результат для нескольких точек копируется одной кнопкой и вставляется обратно в Excel столбцом.
  • Ссылка на расчёт сохраняет таблицу и значения — её можно отправить коллеге или сохранить в закладки.
  • Если значение зависит от двух параметров (строка и столбец таблицы), используйте двойную (билинейную) интерполяцию.

Частые вопросы

Как интерполировать значение из таблицы СП или СНиП?
Скопируйте из норматива два столбца: параметр (x) и искомую величину (y). Вставьте их в поле таблицы, введите своё значение x и нажмите «Рассчитать». Нормативы подразумевают линейную интерполяцию между соседними строками — она выбрана по умолчанию.
Чем кубический сплайн лучше линейной интерполяции?
Линейная интерполяция соединяет точки отрезками, и на изломах кривой появляется погрешность. Сплайн проводит гладкую кривую и для плавных зависимостей обычно точнее. Но для нормативных таблиц правильный ответ — линейная интерполяция: так считает проверяющий.
Что такое обратная интерполяция?
Это поиск x по известному значению y: при какой нагрузке прогиб достигнет допустимого, при какой температуре плотность равна заданной. Включите режим «x по y» и введите нужные значения y.
Можно ли посчитать сразу много значений?
Да. Введите значения x столбцом (до 1000 штук) — получите таблицу результатов. Кнопка копирования переносит её в Excel с десятичной запятой.