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python函数拟合

发布时间: 2023-02-06 17:56:08

python拟合指数函数初始值如何设定

求拟合函数,首先要有因变量和自变量的一组测试或实验数据,根据已知的曲线y=f(x),拟合出Ex和En系数。当用拟合出的函数与实验数据吻合程度愈高,说明拟合得到的Ex和En系数是合理的。吻合程度用相关系数来衡量,即R^2。首先,我们需要打开Python的shell工具,在shell当中新建一个对象member,对member进行赋值。 2、这里我们所创建的列表当中的元素均属于字符串类型,同时我们也可以在列表当中创建数字以及混合类型的元素。 3、先来使用append函数对已经创建的列表添加元素,具体如下图所示,会自动在列表的最后的位置添加一个元素。 4、再来使用extend对来添加列表元素,如果是添加多个元素,需要使用列表的形式。 5、使用insert函数添加列表元素,insert中有两个参数,第一个参数即为插入的位置,第二个参数即为插入的元素。origin拟合中参数值是程序拟合的结果,自定义函数可以设置参数的初值,也可以不设定参数的初值。
一般而言,拟合结果不会因为初值的不同而有太大的偏差,如果偏差很大,说明数据和函数不太匹配,需要对函数进行改正。X0的迭代初始值选择与求解方程,有着密切的关系。不同的初始值得出的系数是完全不一样的。这要通过多次选择和比较,才能得到较为合理的初值。一般的方法,可以通过随机数并根据方程的特性来初选。

② python_numpy最小二乘法的曲线拟合

在了解了最小二乘法的基本原理之后 python_numpy实用的最小二乘法理解 ,就可以用最小二乘法做曲线拟合了

从结果中可以看出,直线拟合并不能对拟合数据达到很好的效果,下面我们介绍一下曲线拟合。

b=[y1]
[y2]
......
[y100]

解得拟合函数的系数[a,b,c.....d]
CODE:

根据结果可以看到拟合的效果不错。
我们可以通过改变

来调整拟合效果。
如果此处我们把拟合函数改为最高次为x^20的多项式

所得结果如下:

矫正 过拟合 现象
在保持拟合函数改为最高次为x^20的多项式的条件下,增大样本数:

通过结果可以看出,过拟合现象得到了改善。

③ Python科学计算——任意波形拟合

任意波形的生成 (geneartion of arbitrary waveform) 在商业,军事等领域都有着重要的应用,诸如空间光通信 (free-space optics communication), 高速信号处理 (high-speed signal processing),雷达 (radar) 等。在任意波形生成后, 如何评估生成的任意波形 成为另外一个重要的话题。

假设有一组实验数据,已知他们之间的函数关系:y=f(x),通过这些信息,需要确定函数中的一些参数项。例如,f 是一个线型函数 f(x)=k*x+b,那么参数 k 和 b 就是需要确定的值。如果这些参数用 p 表示的话,那么就需要找到一组 p 值使得如下公式中的 S 函数最小:

这种算法被称之为 最小二乘拟合 (least-square fitting)。scipy 中的子函数库 optimize 已经提供实现最小二乘拟合算法的函数 leastsq 。下面是 leastsq 函数导入的方式:

scipy.optimize.leastsq 使用方法

在 Python科学计算——Numpy.genfromtxt 一文中,使用 numpy.genfromtxt 对数字示波器采集的三角波数据导入进行了介绍,今天,就以 4GHz三角波 波形的拟合为案例介绍任意波形的拟合方法。

在 Python科学计算——如何构建模型? 一文中,讨论了如何构建三角波模型。在标准三角波波形的基础上添加了 横向,纵向的平移和伸缩特征参数 ,最后添加了 噪声参数 模拟了三角波幅度参差不齐的随机性特征。但在波形拟合时,并不是所有的特征参数都要纳入考量,例如,噪声参数应是 波形生成系统 的固有特征,正因为它的存在使得产生的波形存在瑕疵,因此,在进行波形拟合并评估时,不应将噪声参数纳入考量,最终模型如下:

在调用 scipy.optimize.leastsq 函数时,需要构建误差函数:

有时候,为了使图片有更好的效果,需要对数据进行一些处理:

leastsq 调用方式如下:

合理的设置 p0 可以减少程序运行时间,因此,可以在运行一次程序后,用拟合后的相应数据对 p0 进行修正。

在对波形进行拟合后,调用 pylab 对拟合前后的数据进行可视化:

均方根误差 (root mean square error) 是一个很好的评判标准,它是观测值与真值偏差的平方和观测次数n比值的平方根,在实际测量中,观测次数n总是有限的,真值只能用最可信赖(最佳)值来代替.方根误差对一组测量中的特大或特小误差反映非常敏感,所以,均方根误差能够很好地反映出测量的精密度。

RMSE 用程序实现如下:

拟合效果,模型参数输出:

leastsq 函数适用于任何波形的拟合,下面就来介绍一些常用的其他波形:

④ python中用polyfit拟合出的函数怎么能直接调用

首先分两种情况:
1.交互窗口处执行:这个时候由于python的强制缩进,因此想要结束函数的定义只需要按两下enter即可。
2.在.py文件中编写,结束函数只需要不再缩进即可
调用函数方法相同,把函数名及参数写上就可以了,如果有返回值可以
r=functionA(var1)

附:测试代码(python3运行通过)
# -*- coding:utf-8 -*-
#author:zfxcx
def pt():
print("hello")
pt()

⑤ Python 中的函数拟合

很多业务场景中,我们希望通过一个特定的函数来拟合业务数据,以此来预测未来数据的变化趋势。(比如用户的留存变化、付费变化等)
本文主要介绍在 Python 中常用的两种曲线拟合方法:多项式拟合 和 自定义函数拟合。

通过多项式拟合,我们只需要指定想要拟合的多项式的最高项次是多少即可。

运行结果:

对于自定义函数拟合,不仅可以用于直线、二次曲线、三次曲线的拟合,它可以适用于任意形式的曲线的拟合,只要定义好合适的曲线方程即可。

运行结果:

⑥ Python数据分析在数学建模中的应用汇总(持续更新中!)

1、Numpy常用方法使用大全(超详细)

1、Series和DataFrame简单入门
2、Pandas操作CSV文件的读写
3、Pandas处理DataFrame,Series进行作图

1、Matplotlib绘图之属性设置
2、Matplotlib绘制误差条形图、饼图、等高线图、3D柱形图

1、层次分析法(AHP)——算数平均值法、几何平均值法、特征值法(Python实现,超详细注释)
2、Python实现TOPSIS分析法(优劣解距离法)
3、Python实现线性插值和三次样条插值
4、Python实现线性函数的拟合算法
5、Python实现统计描述以及计算皮尔逊相关系数
6、Python实现迪杰斯特拉算法和贝尔曼福特算法求解最短路径

⑦ python polyfit函数怎么使用

用polyfit(X,Y,1)得到的拟合函数只能得到a,b,但不能得到线性相关系数R^2。如想要得到其线性相关系数,可以用regress(y,X),其使用格式
[b,bint,r,rint,stats]
=
regress(y,X);
b——拟合系数
bint——b的置信区间
r——残差值
rint——r的置信区间
stats——检验统计量,第一个就是相关系数
例如:
x=[。。。];y=[。。。]
X=[x
ones(n,1)];
%x的行数(列数)
[b,bint,r,rint,stats]
=
regress(y,X);

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