Bab ini membahas beberapa metode interpolasi untuk menentukan titik-titik antara dari beberapa titik acuan, yaitu interpolasi linier, kuadratik, polinomial, dan Lagrange. Interpolasi linier menggunakan garis lurus, kuadratik menggunakan fungsi kuadrat, polinomial menggunakan fungsi polinomial, dan Lagrange menggunakan kombinasi deret titik acuan.
1 of 4
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)