python指定函数拟合 python求拟合函数( 二 )


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 。
如何用python拟合对数函数scipypython指定函数拟合的optimize工具箱中有拟合函数可以使用
或者用smpython指定函数拟合的OSL进行拟合
具体搜一下教程
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?。?
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:
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