Fast and Stable Approximation of Analytic Functions from Equispaced Samples via Polynomial Frames
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We consider approximating analytic functions on the interval $$[-1,1]$$ [ - 1 , 1 ] from their values at a set of $$m+1$$ m + 1 equispaced nodes. A result of Platte, Trefethen & Kuijlaars states that fast and stable approximation from equispaced samples is generally impossible. In particular, any method that converges exponentially fast must also be exponentially ill-conditioned. We prove a positive counterpart to this ‘impossibility’ theorem. Our ‘possibility’ theorem shows that there is a well-conditioned method that provides exponential decay of the error down to a finite, but user-controlled tolerance $$\epsilon > 0$$ ϵ > 0 , which in practice can be chosen close to machine epsilon. The method is known as polynomial frame approximation or polynomial extensions. It uses algebraic polynomials of degree n on an extended interval $$[-\gamma ,\gamma ]$$ [ - γ , γ ] , $$\gamma > 1$$ γ > 1 , to construct an approximation on $$[-1,1]$$ [ - 1 , 1 ] via a SVD-regularized least-squares fit. A key step in the proof of our main theorem is a new result on the maximal behaviour of a polynomial of degree n on $$[-1,1]$$ [ - 1 , 1 ] that is simultaneously bounded by one at a set of $$m+1$$ m + 1 equispaced nodes in $$[-1,1]$$ [ - 1 , 1 ] and $$1/\epsilon $$ 1 / ϵ on the extended interval $$[-\gamma ,\gamma ]$$ [ - γ , γ ] . We show that linear oversampling, i.e. $$m = c n \log (1/\epsilon ) / \sqrt{\gamma ^2-1}$$ m = c n log ( 1 / ϵ ) / γ 2 - 1 , is sufficient for uniform boundedness of any such polynomial on $$[-1,1]$$ [ - 1 , 1 ] . This result aside, we also prove an extended impossibility theorem, which shows that such a possibility theorem (and consequently the method of polynomial frame approximation) is essentially optimal.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».