Si tengo datos en forma de curvas (y no puntos de datos), ¿puedo encontrar una curva que se ajuste a estos datos?

Puede que tenga que agregar algunos detalles, pero la respuesta es . La forma en que lo haría depende de la cantidad de curvas que tenga y de cómo se relacionen entre sí.

En mi campo, tenemos curvas que se ven así y que relacionan varias cantidades simultáneas (datos n-dimensionales trazados en 2 dimensiones):

El enfoque matemático sería parametrizar curvas individuales (digitalizándolas primero si no lo ha hecho) y derivando las funciones de interpolación entre ellas. Este enfoque puede ser laborioso y propenso a problemas cuando las relaciones subyacentes son altamente no lineales, pero funciona bastante bien en casos simples. Terminas con una función matemática que es trivial de evaluar.

La otra solución es un enfoque puro basado en datos en el que no se ajusta ninguna curva. El enfoque allí sería generar una gran base de datos de puntos a partir de sus curvas (dentro de intervalos de interés y con cierta granularidad deseada) y hacer una búsqueda / interpolación de puntos próximos para su evaluación. Esto funciona bien para sistemas altamente no lineales o irregulares que no se ajustan bien a funciones matemáticas simples (los polinomios de interpolación son susceptibles al fenómeno de Runge; las splines funcionarán pero hay que averiguar la ubicación del nudo). Sin embargo, es necesario tener cuidado al seleccionar el espaciado de la cuadrícula (muestreo uniforme versus adaptable, de mayor densidad en áreas donde los valores de derivada parcial son grandes, etc.) La función de evaluación con la que termina es esencialmente una consulta de base de datos espacial n-dimensional.

Si. Hay varias situaciones diferentes:

  • Tiene curvas exactas para la relación en algunas regiones y desea interpolar y / o extrapolar para completar otras regiones.
  • Tiene curvas aproximadas y desea ajustar una curva más simple.
  • Tiene información sobre la curva, como derivadas o longitud total, y alguna función objetivo

Ninguno de estos es tan sencillo como el ajuste de curvas a puntos de datos, pero todos son posibles.

Si tiene datos en forma de curvas, los tiene en forma de ecuaciones. En ese caso, estaría tratando de encontrar la curva para la que ya tiene la ecuación correspondiente, por lo que supongo que con los datos quiere decir que tiene datos presentados visualmente en forma de curva. En ese caso, convierte la curva en puntos de datos simplemente leyendo los puntos de la curva visual. Tome tantos como quiera y proceda desde allí.