java - Java 中的数值微分和积分

Question

这有点远景。
假设我以固定速率(比如每秒一次)对信号进行采样。
是否有数学 Java 库可用于从采样数据中计算/提取以下指标？
1)信号的变化率
2) 外推/预测 X 秒/分钟内的信号值
谢谢

Answer 1

1) The rate of change of the signal

您可以通过差分或多项式拟合和微分轻松计算信号相对于时间的变化率。您可能还想考虑某种时间平均，因为微分往往会使函数“跳跃”，因为连续性比计算它的函数少一个数量级。

2) An extrapolation/prediction of what the signal value will be in X seconds/minutes time

一旦您得到了第一部分的答案，就很容易推断出来了。请注意 - 外推总是一件危险的事情，尤其是当导数随时间快速变化时。某种平滑、平均或过滤是您的 friend 。

另一种方法可能是采用 FFT 并对结果进行逐项微分。