semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · regresi & interpolasi? jenis interpolasi...

18
Interpolasi Materi Ke- 6 ❯❯❯❯❯ Cancel OK Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata B.J. Habibie

Upload: others

Post on 16-Jun-2020

30 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi

Materi Ke- 6

❯❯❯❯❯

Cancel OK

Semoga selalu di garis depan

dalam berkarya nyata B.J. Habibie

Page 2: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Kriteria Capaian

Mahasiswa dapat :

Melakukan analisis interpolasi secara linier (orde 1) dan polinomial (orde 2 atau lebih).

Referensi:

Bambang Triatmodjo, 1992, Metode Numerik, Beta Offset, Yogyakarta (BAB V. Interpolasi)

Page 3: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Definisi

Pada prinsipnya, dalam interpolasi dicari suatu nilai yang berada di antara beberapa titik data yang telah diketahui nilainya.

What’s the Interpolation ?

Jenis Interpolasi : • Linier • Polinomial Orde 2 (Kuadrat) • Polinomial Orde n • Polinomial Lagrange

Page 4: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Regresi vs Interpolasi

Sumbu x

Sumbu y

x3,y3

x1,y1

x2,y2

x4,y4

xn-1,yn-1

xn,yn

GARIS C

GARIS A

GARIS B

Garis mana

yang

Regresi &

Interpolasi ?

Page 5: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Jenis Interpolasi

Sumbu x

Sumbu y

Sumbu x

Sumbu y

Sumbu x

Sumbu y

ORDER 1 ORDER 2

ORDER 3

Page 6: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Linier

Sumbu x

Sumbu y

A

E

C

B D

x x1 x0

f(x)

f(x1)

f(x0)

Prinsip Kesebangunan :

Dari dua segitiga sebangun ABC dan ADE, terdapat hubungan berikut :

01

01

0

01 )()()()(

xx

xfxf

xx

xfxf

)()()(

)()( 0

01

0101 xx

xx

xfxfxfxf

AD

DE

AB

BC

Page 7: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Contoh 1

Dicari nilai ln 2 dengan metode interpolasi linier berdasar data ln 1 = 0, dan ln 6 = 1,7917595. Hitung juga nilai tersebut berdasar data ln 1 dan ln 4 = 1,3862944. Untuk membandingkan hasil yang diperoleh, diketahui nilai eksak dari ln 2 = 0,69314718.

Penyelesaian:

35835190,0)12(16

07917595,10)2(1

f

• Berdasar nilai ln di x0 = 1 dan x1 = 6 • Berdasar nilai ln di x0 = 1 dan x1 = 4

• Besar kesalahan adalah : • Besar kesalahan adalah :

46209813,0)12(14

03862944,10)2(1

f

%3,48%10069314718,0

35835190,069314718,0

x %3,33%100

69314718,0

46209813,069314718,0

x

Page 8: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Orde 2

))(()()( 1020102 xxxxbxxbbxf

)( 00 xfb

01

011

)()(

xx

xfxfb

02

01

01

12

12

2

)()()()(

xx

xx

xfxf

xx

xfxf

b

Bentuk umum persamaan :

Dimana koefisien b0, b1, dan b2 dihitung dari :

(x0,y0)

(x1,y1)

(x2,y2)

Page 9: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Contoh 2

Gunakan polinomial order 2 dengan data seperti dalam contoh 1:

Diketahui: • ln 1 = 0, • ln 4 = 1,3862944, dan • ln 6 = 1,7917595

0)( 00 xfb

46209813,014

03862944,1)()(

01

011

xx

xfxfb

051873116,016

46209813,046

3862944,17917595,1

2

b

Penyelesaian:

)4)(1(051873116,0)1(46209813,00)(2 xxxxf Untuk x = 2, maka

56584436,0)2(2 f

Page 10: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Orde n

011

0122

011

00

110010

,,...,,

.

.

.

,,

,

......

xxxxfb

xxxfb

xxfb

xfb

xxxxxxbxxbbxf

nnn

nnn

Bentuk umum polinomial order n dan masing-masing nilai koefisien b0, b1, ... , bn adalah :

Page 11: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Orde n

Penjabaran cara mencari nilai koefisien b0, b1, ... , bn adalah :

0

02111011

,...,,,...,,,,...,,

,,,,

,

xx

xxxfxxxfxxxxf

xx

xxfxxfxxxf

xx

xfxfxxf

n

nnnnnn

ki

kjji

kji

ji

ji

ji

Bentuk umum polinomial order n dapat ditulis :

01110

012100100

,...,,......

,,,

xxxfxxxxxx

xxxfxxxxxxfxxxfxf

nnn

Page 12: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Orde n

Contoh langkah sistematis pembagian beda hingga sampai order 3 :

i xi f(xi) ke-1 ke-2 ke-3

0 x0 f(x0) f[x1, x0] f[x2, x1,x0] f[x3, x2, x1, x0]

1 x1 f(x1) f[x2, x1] f[x3, x2, x1]

2 x2 f(x2) f[x3, x2]

3 x3 f(x3)

Page 13: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Contoh 3

Gunakan polinomial order 3 dengan data seperti dalam contoh 1:

Diketahui: • ln 1 = 0, • ln 4 = 1,3862944, dan • ln 6 = 1,7917595 • ln 5 = 1,6094379

Penyelesaian:

21031020103 xxxxxxbxxxxbxxbbxf

Pembagian beda hingga pertama dihitung dengan persamaan sbb:

46209813,014

03862944,1, 01

xxf

20273255,046

3862944,17917595,1, 12

xxf

Page 14: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Contoh 3 (Lanjutan)

18232160,065

7917595,16094379,1, 23

xxf

Pembagian beda hingga kedua dihitung dengan persamaan sbb:

051873116,016

46209813,020273255,0,, 012

xxxf

020410950,045

20273255,018232160,0,, 123

xxxf

Pembagian beda hingga ketiga dihitung dengan persamaan sbb:

0078655415,015

)051873116,0(020410950,0,,, 0123

xxxxf

6410078655415,0

41051873116,0146209813,003

xxx

xxxxf

Langkah selanjutnya diserahkan ke mahasiswa...

Page 15: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Lagrange

n

i

iin xfxLxf0

)()()(

ji

jn

ijj

ixx

xxxL

0

)(

Bentuk umum polinomial Lagrange order n adalah :

dengan :

dimana simbol merupakan perkalian.

Page 16: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Lagrange

Bentuk umum polinomial Lagrange order 1 adalah :

1

0

1 )()()(i

ii xfxLxf

10

10 )(

xx

xxxL

)()()()()( 11001 xfxLxfxLxf

ji

j

ijj

ixx

xxxL

1

0

)(

01

01 )(

xx

xxxL

dengan :

Page 17: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Lagrange

Bentuk umum polinomial Lagrange order 2 adalah :

2

0

2 )()()(i

ii xfxLxf

20

2

10

10 )(

xx

xx

xx

xxxL

)()()()()()()( 2211002 xfxLxfxLxfxLxf

ji

j

ijj

ixx

xxxL

2

0

)(

21

2

01

01 )(

xx

xx

xx

xxxL

12

1

02

02 )(

xx

xx

xx

xxxL

dengan :

Page 18: Semoga selalu di garis depan dalam berkarya nyata · Regresi & Interpolasi? Jenis Interpolasi Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y ORDER 1 ORDER 2 ORDER 3 . Interpolasi

Interpolasi Polinomial Lagrange

Bentuk umum polinomial Lagrange order 3 adalah :

dengan :

3

0

3 )()()(i

ii xfxLxf

30

3

20

2

10

10 )(

xx

xx

xx

xx

xx

xxxL

)()()()()()()()()( 332211003 xfxLxfxLxfxLxfxLxf

ji

j

ijj

ixx

xxxL

3

0

)(

31

3

21

2

01

01 )(

xx

xx

xx

xx

xx

xxxL

32

3

12

1

02

02 )(

xx

xx

xx

xx

xx

xxxL

23

2

13

1

03

03 )(

xx

xx

xx

xx

xx

xxxL