interp_scattered — MATH interp_poly op

Datenarten: points × signal × pointstable

Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.interp_scattered(points, values, query, method='linear', fill_value=nan, rescale=False, neighbors=None) (die Implementierung direkt: import mathops; mathops.interp_scattered(points, values, query, method='linear', fill_value=nan, rescale=False, neighbors=None); aus dem Register: opsmath.get("interp_scattered"))

Verwendung

> Für diesen Operator gibt es noch keine Übersetzung. Es folgt der Originaltext unverändert.

Values at *query* from scattered samples — sensor nets, boreholes, weather.

:func:interp_linear and :func:interp_cubic need samples on a sorted 1-D

axis. A great deal of measurement does not arrive that way: temperature

sensors bolted wherever a rack allowed, boreholes drilled where access

permitted, weather stations placed by history. This is the N-D scattered

entry point (`scipy.interpolate`), and it returns **how much of the answer

was not interpolation at all**.

*method*:

`"nearest"`

the value of the closest sample. Defined everywhere, and never

overshoots, but it is a staircase: on a smooth field the step itself

becomes a false feature. Measured on a smooth 3-D field sampled at 0.60,

the nearest-neighbour reconstruction leaves a residual of 0.975 units

where the sensor noise is only 0.15 — 6.5 times the noise, and none of

it is noise.

`"linear"`

barycentric interpolation on a Delaunay triangulation. Never exceeds the

surrounding samples, and is undefined outside their convex hull.

`"rbf"`

a thin-plate radial basis function through every sample. Smooth and

defined everywhere, but it overshoots its own nodes: measured on the

same field it returns peaks 1.372 times the sampled height, which is a

37 % over-statement of a hot spot that no interpolation of the data can

justify.

**The point of the `outside` return value.** Sensors sit inside a room, a

site, a country; the corners are always outside their hull. Ask a linear

interpolator there and it returns `fill_value`, or, if a caller quietly

falls back to nearest, it returns a different method's answer under the

first method's name. Measured on a 12 x 8.4 x 3.0 m room sampled at 1.20 m

spacing, 71.2 % of the evaluation grid lay outside the hull. A number

that large has to be visible, so it is returned rather than logged.

Parameters

----------

points : (n, d) array_like

Sample coordinates. 1-D input is accepted and treated as `(n, 1)`.

values : (n,) array_like

query : (m, d) or (..., d) array_like

Where to evaluate. The leading shape is preserved in the result.

method : {"linear", "nearest", "rbf"}

fill_value : float

Returned outside the convex hull for `"linear". "nearest"` and

`"rbf"` are defined everywhere and ignore it.

rescale : bool

Normalise each axis before triangulating. Needed when the axes have very

different units (metres against millimetres); ignored by `"rbf"`.

neighbors : int or None

`"rbf"` only: solve against the *k* nearest samples instead of all of

them. The global solve is O(n^3); measured on 5000 query points in 3-D,

it costs 0.55 / 1.76 / 7.53 s at 1400 / 4000 / 8000 samples, while

`neighbors=48` costs 0.38 / 0.55 / 0.81 s. Below a few thousand

samples the global solve is fine and exact — the knob earns its place

above that. `None` keeps the exact global solution.

Returns

-------

dict

`value (query shape), outside` (bool mask, query shape, of query

points beyond the convex hull of the samples), `outside_fraction`,

`method, n_points`.

Fail-closed: fewer samples than `d + 1` cannot define a simplex, and

raises `ValueError rather than returning a field made of fill_value`.

See also

--------

interp_linear : the sorted 1-D case, which is cheaper and needs no hull.

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

Jeder mathops-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):

• **Komplexe Eingaben lösen ValueError aus** — die Umwandlung nach float64 verwirft den Imaginärteil stillschweigend (numpy meldet nur eine ComplexWarning und liefert eine plausibel aussehende, falsche reelle Zahl). Schreiben Sie .real/.imag/abs() explizit oder nutzen Sie complexops.

• **Masked Arrays mit maskierten Elementen lösen ValueError aus** — die implizite Umwandlung, die die Maske abstreift und die Rohwerte darunter verwendet, wird abgelehnt. Geben Sie explizit an, ob gefüllt oder verworfen wird.

• **NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus** (mit Anzahl abgelehnt — es pflanzt sich durch das gesamte Ergebnis fort).

Formen sind strikt: 1-D und 2-D werden nie implizit hochgestuft oder gebroadcastet (eine Matrix im Vektor-Slot oder ein Vektor im Matrix-Slot löst ValueError aus; reshapen Sie explizit).

Größenobergrenze: Operatoren, die eine Matrix nehmen, sowie die stat_histogram-Bins lösen jenseits von mathops.MAX_ELEMENTS (2^26 ≈ 67 Mio. Elemente) ValueError aus.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

Leitfaden zur Familie math_metrology

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

poc_datacenter_thermal_fieldpy -3.11 examples/poc_datacenter_thermal_field.py

poc_multibeam_bathymetrypy -3.11 examples/poc_multibeam_bathymetry.py

poc_stockpile_volumepy -3.11 examples/poc_stockpile_volume.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

Gleiche Kategorie (interp_poly)

interp_linear · interp_cubic · poly_fit · poly_eval · poly_roots


*Provenance: mathops.py — MATH Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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