際際滷

際際滷Share a Scribd company logo
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya  ITS 99
BAB 8
Interpolasi Linier, Kuadratik, Polinomial, dan Lagrange
Tujuan :
Mempelajari berbagai metode Interpolasi yang ada untuk menentukan titik-
titik antara dari n buah titik dengan menggunakan suatu fungsi pendekatan tertentu.
Metode Interpolasi yang dipelajari :
1. Interpolasi Linier
2. Interpolasi Kuadratik
3. Interpolasi Polinomial
4. Interpolasi Lagrange
Dasar Teori :
Interpolasi Linier
Menentukan titik-titik antara dari 2 buah titik dengan menggunakan garis lurus.
Gambar 22.1. Kurva untuk interpolasi linier
Persamaan garis lurus yang melalui 2 titik P1(x1,y1) dan P2(x2,y2) dapat dituliskan
dengan:
12
1
12
1
xx
xx
yy
yy


=


1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
3
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0.5*x+1
P1(x1,y1)
P2(x2,y2)
Q (x,y)
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya  ITS 100
Sehingga diperoleh persamaan dari interpolasi linier sebagai berikut:
( ) 11
12
12
yxx
xx
yy
y +


=
Algoritma Interpolasi Linier :
(1) Tentukan dua titik P1 dan P2 dengan koordinatnya masing-masing (x1,y1) dan
(x2,y2)
(2) Tentukan nilai x dari titik yang akan dicari
(3) Hitung nilai y dengan :
( ) 11
12
12
yxx
xx
yy
y +


=
(4) Tampilkan nilai titik yang baru Q(x,y)
Interpolasi Kuadratik
Interpolasi Kuadratik digunakan untuk mencari titik-titik antara dari 3 buah titik
P1(x1,y1), P2(x2,y2) dan P3(x3,y3) dengan menggunakan pendekatan fungsi kuadrat.
Gambar 22.2. Kurva untuk interpolasi kuadratik
Untuk memperoleh titik Q(x,y) digunakan interpolasi kuadratik sebagai berikut:
))((
))((
))((
))((
))((
))((
2313
21
3
3212
31
2
3121
32
1
xxxx
xxxx
y
xxxx
xxxx
y
xxxx
xxxx
yy


+


+


=
Algoritma Interpolasi Kuadratik:
(1) Tentukan 3 titik input P1(x1,y1), P2(x2,y2) dan P3(x3,y3)
(2) Tentukan nilai x dari titik yang akan dicari
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 1 2 3 4 5
2*x**2-9*x+12
P1(x1,y1)
P2(x2,y2)
P3(x3,y3)
Q(x,y)
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya  ITS 101
(3) Hitung nilai y dari titik yang dicari menggunakan rumus dari interpolasi
kuadratik:
))((
))((
))((
))((
))((
))((
2313
21
3
3212
31
2
3121
32
1
xxxx
xxxx
y
xxxx
xxxx
y
xxxx
xxxx
yy


+


+


=
(4) Tampilkan nilai x dan y
Interpolasi Polinomial
Interpolasi polynomial digunakan untuk mencari titik-titik antara dari n buah titik
P1(x1,y1), P2(x2,y2), P3(x3,y3), , PN(xN,yN) dengan menggunakan pendekatan fungsi
polynomial pangkat n-1:
1
1
2
210 ... 
++++= n
n xaxaxaay
Masukkan nilai dari setiap titik ke dalam persamaan polynomial di atas dan diperoleh
persamaan simultan dengan n persamaan dan n variable bebas:
1
11
3
13
2
121101 ... 
+++++= n
n xaxaxaxaay
1
21
3
23
2
222102 ... 
+++++= n
n xaxaxaxaay
1
31
3
33
2
323103 ... 
+++++= n
n xaxaxaxaay
.
1
1
3
3
2
210 ... 
+++++= n
nnnnnn xaxaxaxaay
Penyelesaian persamaan simultan di atas adalah nilai-nilai a0, a1, a2, a3, , an yang
merupakan nilai-nilai koefisien dari fungsi pendekatan polynomial yang akan
digunakan.
Dengan memasukkan nilai x dari titik yang dicari pada fungsi polinomialnya, akan
diperoleh nilai y dari titik tersebut.
Algoritma Interpolasi Polynomial :
(1) Menentukan jumlah titik N yang diketahui.
(2) Memasukkan titik-titik yang diketahui ),( iii yxP = untuk i=1,2,3,,N
(3) Menyusun augmented matrik dari titik-titik yang diketahui sebagai berikut:
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
錚
=




n
n
nnn
n
n
n
y
y
y
y
xxx
xxx
xxx
xxx
J
...
...1
...............
...1
...1
...1
3
2
1
12
1
3
2
33
1
2
2
22
1
1
2
11
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya  ITS 102
(4) Menyelesaikan persamaan simultan dengan augmented matrik di atas dengan
menggunakan metode eliminasi gauss/Jordan.
(5) Menyusun koefisien fungsi polynomial berdasarkan penyelesaian persamaan
simultan di atas.
{ }10),,( も== niniJaaa ii
(6) Memasukkan nilai x dari titik yang diketahui
(7) Menghitung nilai y dari fungsi polynomial yang dihasilkan


=
=
1
0
N
i
i
i xay
(8) Menampilkan titik (x,y)
Interpolasi Lagrange
Interpolasi polynomial digunakan untuk mencari titik-titik antara dari n buah titik
P1(x1,y1), P2(x2,y2), P3(x3,y3), , PN(xN,yN) dengan menggunakan pendekatan fungsi
polynomial yang disusun dalam kombinasi deret dan didefinisikan dengan:
=  

=
N
i ji
j
ij
i
xx
xx
yy
1 )(
)(
Algoritma Interpolasi Lagrange :
(1) Tentukan jumlah titik (N) yang diketahui
(2) Tentukan titik-titik Pi(xi,yi) yang diketahui dengan i=1,2,3,,N
(3) Tentukan x dari titik yang dicari
(4) Hitung nilai y dari titik yang dicari dengan formulasi interpolasi lagrange
=  

=
N
i ji
j
ij
i
xx
xx
yy
1 )(
)(
(5) Tampilkan nilai (x,y)

More Related Content

Interpolasi

  • 1. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS 99 BAB 8 Interpolasi Linier, Kuadratik, Polinomial, dan Lagrange Tujuan : Mempelajari berbagai metode Interpolasi yang ada untuk menentukan titik- titik antara dari n buah titik dengan menggunakan suatu fungsi pendekatan tertentu. Metode Interpolasi yang dipelajari : 1. Interpolasi Linier 2. Interpolasi Kuadratik 3. Interpolasi Polinomial 4. Interpolasi Lagrange Dasar Teori : Interpolasi Linier Menentukan titik-titik antara dari 2 buah titik dengan menggunakan garis lurus. Gambar 22.1. Kurva untuk interpolasi linier Persamaan garis lurus yang melalui 2 titik P1(x1,y1) dan P2(x2,y2) dapat dituliskan dengan: 12 1 12 1 xx xx yy yy = 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0.5*x+1 P1(x1,y1) P2(x2,y2) Q (x,y)
  • 2. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS 100 Sehingga diperoleh persamaan dari interpolasi linier sebagai berikut: ( ) 11 12 12 yxx xx yy y + = Algoritma Interpolasi Linier : (1) Tentukan dua titik P1 dan P2 dengan koordinatnya masing-masing (x1,y1) dan (x2,y2) (2) Tentukan nilai x dari titik yang akan dicari (3) Hitung nilai y dengan : ( ) 11 12 12 yxx xx yy y + = (4) Tampilkan nilai titik yang baru Q(x,y) Interpolasi Kuadratik Interpolasi Kuadratik digunakan untuk mencari titik-titik antara dari 3 buah titik P1(x1,y1), P2(x2,y2) dan P3(x3,y3) dengan menggunakan pendekatan fungsi kuadrat. Gambar 22.2. Kurva untuk interpolasi kuadratik Untuk memperoleh titik Q(x,y) digunakan interpolasi kuadratik sebagai berikut: ))(( ))(( ))(( ))(( ))(( ))(( 2313 21 3 3212 31 2 3121 32 1 xxxx xxxx y xxxx xxxx y xxxx xxxx yy + + = Algoritma Interpolasi Kuadratik: (1) Tentukan 3 titik input P1(x1,y1), P2(x2,y2) dan P3(x3,y3) (2) Tentukan nilai x dari titik yang akan dicari 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 1 2 3 4 5 2*x**2-9*x+12 P1(x1,y1) P2(x2,y2) P3(x3,y3) Q(x,y)
  • 3. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS 101 (3) Hitung nilai y dari titik yang dicari menggunakan rumus dari interpolasi kuadratik: ))(( ))(( ))(( ))(( ))(( ))(( 2313 21 3 3212 31 2 3121 32 1 xxxx xxxx y xxxx xxxx y xxxx xxxx yy + + = (4) Tampilkan nilai x dan y Interpolasi Polinomial Interpolasi polynomial digunakan untuk mencari titik-titik antara dari n buah titik P1(x1,y1), P2(x2,y2), P3(x3,y3), , PN(xN,yN) dengan menggunakan pendekatan fungsi polynomial pangkat n-1: 1 1 2 210 ... ++++= n n xaxaxaay Masukkan nilai dari setiap titik ke dalam persamaan polynomial di atas dan diperoleh persamaan simultan dengan n persamaan dan n variable bebas: 1 11 3 13 2 121101 ... +++++= n n xaxaxaxaay 1 21 3 23 2 222102 ... +++++= n n xaxaxaxaay 1 31 3 33 2 323103 ... +++++= n n xaxaxaxaay . 1 1 3 3 2 210 ... +++++= n nnnnnn xaxaxaxaay Penyelesaian persamaan simultan di atas adalah nilai-nilai a0, a1, a2, a3, , an yang merupakan nilai-nilai koefisien dari fungsi pendekatan polynomial yang akan digunakan. Dengan memasukkan nilai x dari titik yang dicari pada fungsi polinomialnya, akan diperoleh nilai y dari titik tersebut. Algoritma Interpolasi Polynomial : (1) Menentukan jumlah titik N yang diketahui. (2) Memasukkan titik-titik yang diketahui ),( iii yxP = untuk i=1,2,3,,N (3) Menyusun augmented matrik dari titik-titik yang diketahui sebagai berikut: 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 錚 = n n nnn n n n y y y y xxx xxx xxx xxx J ... ...1 ............... ...1 ...1 ...1 3 2 1 12 1 3 2 33 1 2 2 22 1 1 2 11
  • 4. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS 102 (4) Menyelesaikan persamaan simultan dengan augmented matrik di atas dengan menggunakan metode eliminasi gauss/Jordan. (5) Menyusun koefisien fungsi polynomial berdasarkan penyelesaian persamaan simultan di atas. { }10),,( も== niniJaaa ii (6) Memasukkan nilai x dari titik yang diketahui (7) Menghitung nilai y dari fungsi polynomial yang dihasilkan = = 1 0 N i i i xay (8) Menampilkan titik (x,y) Interpolasi Lagrange Interpolasi polynomial digunakan untuk mencari titik-titik antara dari n buah titik P1(x1,y1), P2(x2,y2), P3(x3,y3), , PN(xN,yN) dengan menggunakan pendekatan fungsi polynomial yang disusun dalam kombinasi deret dan didefinisikan dengan: = = N i ji j ij i xx xx yy 1 )( )( Algoritma Interpolasi Lagrange : (1) Tentukan jumlah titik (N) yang diketahui (2) Tentukan titik-titik Pi(xi,yi) yang diketahui dengan i=1,2,3,,N (3) Tentukan x dari titik yang dicari (4) Hitung nilai y dari titik yang dicari dengan formulasi interpolasi lagrange = = N i ji j ij i xx xx yy 1 )( )( (5) Tampilkan nilai (x,y)