Python基于最小二乘法实现曲线拟合示例

yipeiwu_com6年前Python基础

本文实例讲述了Python基于最小二乘法实现曲线拟合。分享给大家供大家参考,具体如下:

这里不手动实现最小二乘,调用scipy库中实现好的相关优化函数。

考虑如下的含有4个参数的函数式:

构造数据

import numpy as np
from scipy import optimize
import matplotlib.pyplot as plt
def logistic4(x, A, B, C, D):
  return (A-D)/(1+(x/C)**B)+D
def residuals(p, y, x):
  A, B, C, D = p
  return y - logisctic4(x, A, B, C, D)
def peval(x, p):
  A, B, C, D = p
  return logistic4(x, A, B, C, D)
A, B, C, D = .5, 2.5, 8, 7.3
x = np.linspace(0, 20, 20)
y_true = logistic4(x, A, B, C, D)
y_meas = y_true + 0.2 * np.random.randn(len(y_true))

调用工具箱函数,进行优化

p0 = [1/2]*4
plesq = optimize.leastsq(residuals, p0, args=(y_meas, x))
            # leastsq函数的功能其实是根据误差(y_meas-y_true)
            # 估计模型(也即函数)的参数

绘图

plt.figure(figsize=(6, 4.5))
plt.plot(x, peval(x, plesq[0]), x, y_meas, 'o', x, y_true)
plt.legend(['Fit', 'Noisy', 'True'], loc='upper left')
plt.title('least square for the noisy data (measurements)')
for i, (param, true, est) in enumerate(zip('ABCD', [A, B, C, D], plesq[0])):
  plt.text(11, 2-i*.5, '{} = {:.2f}, est({:.2f}) = {:.2f}'.format(param, true, param, est))
plt.savefig('./logisitic.png')
plt.show()

PS:这里再为大家推荐两款相似的在线工具供大家参考:

在线多项式曲线及曲线函数拟合工具:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/create_fun

在线绘制多项式/函数曲线图形工具:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/fun_draw

更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python数学运算技巧总结》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

相关文章

利用Python学习RabbitMQ消息队列

RabbitMQ可以当做一个消息代理,它的核心原理非常简单:即接收和发送消息,可以把它想象成一个邮局:我们把信件放入邮箱,邮递员就会把信件投递到你的收件人处,RabbitMQ就是一个邮箱...

pytorch在fintune时将sequential中的层输出方法,以vgg为例

有时候我们在fintune时发现pytorch把许多层都集合在一个sequential里,但是我们希望能把中间层的结果引出来做下一步操作,于是我自己琢磨了一个方法,以vgg为例,有点僵硬...

django中forms组件的使用与注意

forms组件 django框架提供了一个Form类,来进行web开发中的表单提交数据的处理工作。 导入相关模块 from django import forms from dja...

在pycharm上mongodb配置及可视化设置方法

在pycharm上mongodb配置及可视化设置方法

一、mongodb安装 在官网下载适应于自己平台的mongodb,在此安装环境为Windows7-64bit 下载完成后直接安装,连续点击next选项直到,此处注意!!!!! 切勿勾...

windows中安装Python3.8.0的实现方法

windows中安装Python3.8.0的实现方法

操作系统:Windows10 64bit Python版本:3.8.0 下载地址:https://www.python.org/downloads/release/python-380/...