Interpolasi Numerik

Hasil penelitian/percobaan biasanya berupa data diskrit yang disajikan dalam bentuk tabel.

Contohnya :

Tabel diatas merupakan data hasil pengukuran fisika yang telah dilakukan untuk menentukan hubungan antara tegangan yang diberikan kepada baja tahan-karat (x) dan waktu yang diperlukan hingga baja tersebut patah (y)

Persoalan -> Bagaimana cara menentukan nilai y diantara nilai-nilai x tersebut  (misalnya x = 7) tanpa harus melakukan pengukuran lagi, dan fungsi yang menghubungkan variabel y dengan variabel x tidak diketahui?

Solusinya -> mencari fungsi yang mencocokan (fit) titik-titik data didalam tabel à Pencocokan Kurva (curve fitting)

Pencocokan Kurva  sebuah metode yang mencocokan titik data dengan sebuah kurva

Digunakan untuk menghitung nilai fungsi, menghitung nilai turunan dan menghitung nilai integral.

Salah satu metode pencocokan kurva -> Interpolasi. Interpolasi mencari nilai-nilai antara yang tidak ada pada data. Biasanya digunakan pada data yang mempunyai ketelitian yang sangat tinggi, sehingga kurva  cocokannya dibuat melalui setiap titik.

teman – teman dapat juga mendownload artikel tentang interpolasi numerik pada link berikut ini

Interpolasi Lanjar

Interpolasi dua buah titik dengan sebuah garis lurus. Menggunakan dua titik (x0 , y0) dan (x1 , y1) yang berada paling dekat dengan nilai x. Polinom yang menginterpolasi kedua titik itu adalah persamaan garis lurus yang berbentuk:

Dengan mensubsitusikan (x0 ,  y0) dan (x1,  y1) ke dalam persamaan diatas, maka diperoleh dua buah persamaan lanjar yaitu :

Dengan mengeliminasi nilai a0 , dapat ditentukan nilai a1 , yaituSubsitusikan nilai a1 kedalam persamaan untuk menentukan nilai a0 , yaitu :

Subsitusikan nilai a0 dan a1  kedalam persamaan garis, sehingga :

Dengan melakukan manipulasi aljabar, persamaan diatas dapat disusun menjadi :

Polinom lanjar / Polinom derajat 1

Contoh :

1.Diketahui data sbb : Tentukan nilai y, untuk x = 5 dan x = 9

Jawab :

Untuk x = 5, maka (x0 , y0) -> (4,00 ; 5,00)

(x1 , y1) -> (7,00 ; 6,00)

Untuk x = 9, maka (x0 , y0) ->

(x1 , y1) ->

2. Dari data ln(9.0) = 2.1972 ln(9.5) = 2.2513. Tentukan ln(9,2) dengan interpolasi lanjar (gunakan 5 angka bena)

Jawab :

Untuk ln(9,2) ->   (x0 , y0) -> (9.0 ; 2.1972)

(x1 , y1) ->(9.5 ; 2.2513)

Jika dibandingkan dengan nilai sejatinya ln(9,2) = 2.2192, maka galat yang dihasilkan dari interpolasi lanjar adalah :

e = 2.2192 -2.2188 = 0.0004 -> ketelitiannya hanya sampai 3 angka bena.

Silahkan juga di baca tentang Metode Numerik : Interpolasi Kuadratik