Efficient adaptive sampling applied to multivariate, multiple output rational interpolation models, with applications in electromagnetics-based device modelling
Date
2001-12
Authors
Lehmensiek, Robert
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: A robust and efficient adaptive sampling algorithm for multivariate, multiple output rational
interpolation models, based on convergents of Thiele-type branched continued fractions, is
presented. A variation of the standard branched continued fraction method is proposed that uses
approximation to establish a non-rectangular grid of support points. Starting with a low order
interpolant, the technique systematically increases the order by optimally choosing new support
points in the areas of highest error, until the desired accuracy is achieved. In this way, accurate
surrogate models are established by a small number of support points, without assuming any a
priori knowledge of the microwave structure under study. The technique is illustrated and
evaluated on several passive microwave structures, however it is general enough to be applied to
many modelling problems.
AFRIKAANSE OPSOMMING: 'n Robuuste en effektiewe aanpasbare monsternemingsalgoritme vir multi-veranderlike, multi-uittree rasionale interpolasiemodelle, gegrond op konvergente van Thiele vertakte volgehoue breukuitbreidings, word beskryf. 'n Variasie op die konvensionele breukuitbreidingsmetode word voorgestel, wat 'n nie-reghoekige rooster van ondersteuningspunte gebruik in die funksiebenadering. Met 'n lae orde interpolant as beginpunt, verhoog die algoritme stelselmatig die orde van die interpolant deur optimaal verbeterde ondersteuningspunte te kies waar die grootste fout voorkom, totdat die gewensde akuraatheid bereik word. Hierdeur word akkurate surrogaat modelle opgebou ten spyte van min inisiele ondersteuningspunte, asook sonder voorkennis van die mikrogolfstruktuur ter sprake. Die algoritme word gedemonstreer en geevalueer op verskeie passiewe mikrogolfstrukture, maar is veelsydig genoeg om toepassing te vind in meer algemene modelleringsprobleme.
AFRIKAANSE OPSOMMING: 'n Robuuste en effektiewe aanpasbare monsternemingsalgoritme vir multi-veranderlike, multi-uittree rasionale interpolasiemodelle, gegrond op konvergente van Thiele vertakte volgehoue breukuitbreidings, word beskryf. 'n Variasie op die konvensionele breukuitbreidingsmetode word voorgestel, wat 'n nie-reghoekige rooster van ondersteuningspunte gebruik in die funksiebenadering. Met 'n lae orde interpolant as beginpunt, verhoog die algoritme stelselmatig die orde van die interpolant deur optimaal verbeterde ondersteuningspunte te kies waar die grootste fout voorkom, totdat die gewensde akuraatheid bereik word. Hierdeur word akkurate surrogaat modelle opgebou ten spyte van min inisiele ondersteuningspunte, asook sonder voorkennis van die mikrogolfstruktuur ter sprake. Die algoritme word gedemonstreer en geevalueer op verskeie passiewe mikrogolfstrukture, maar is veelsydig genoeg om toepassing te vind in meer algemene modelleringsprobleme.
Description
Thesis (PhD) -- Stellenbosch University, 2001.
Keywords
Multivariate rational interpolation, Multivariate adaptive sampling, Model-based parameter estimation, Surrogate modelling, Computer-aided design, Dissertations -- Electronic engineering, Theses -- Electronic engineering, Microwave circuits