线性样条很容易讨论。结是斜率变化的地方,并且只强制执行一个级别的连续性。
在讨论三次样条(具有通常的 3 级连续性)或自然三次样条(线性尾部限制三次样条)时,我经常松散地说“结是发生曲率变化的地方”或“发生形状变化的地方”。对于函数,曲率的正式定义在计算中具有二阶导数,因此正式地说曲率在三次样条函数中随处变化。
最好使用什么语言?我们应该说“结是我们允许形状变化的地方”吗?我们在哪里允许快速的形状变化?或者最好是这样明确:结是函数的颠簸(jerk;三阶导数)发生变化的点?其他想法?
根据下面的评论,我目前能想到的最好的语言是以下,对于普通观众:
结是不同三次多项式连接的地方,三次样条强制在这些点处存在三个连续性水平(函数、它的斜率和它的加速度或二阶导数(斜率的斜率)不改变)。在节处,摇晃(三阶导数或加速度变化率)被允许突然改变,这意味着在节处摇晃被允许是不连续的。在节之间,颠簸是恒定的。
替代版本:
结是三次多项式连接的地方,连续性限制使连接不可见。函数、它的斜率和它的加速度(斜率的斜率;二阶导数)不会在节点处改变。但是加速度的变化率(颠簸;三阶导数)允许在一个节点处突然变化。
除了技术上正确的措辞之外,如果有一个类似于“形状变化”的更简单的术语可以用来描述这一点,那就太好了。
更新:我在回归建模策略课程笔记的第 2.4.4 节中添加了一个显示三次样条函数及其前三个导数的图表。


