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

Python设计模式之抽象工厂模式原理与用法详解

Python设计模式之抽象工厂模式原理与用法详解

本文实例讲述了Python设计模式之抽象工厂模式原理与用法。分享给大家供大家参考,具体如下: 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个创建一系列相关或相...

python二叉树遍历的实现方法

复制代码 代码如下:#!/usr/bin/python# -*- coding: utf-8 -*- class TreeNode(object):   ...

pandas series序列转化为星期几的实例

series序列中每个元素都是带有日期形式的字符串,需要将其转化为一个同等大小的series,且其中每个元素都是星期几。 1)将Series转化为datetime格式; 2)将Serie...

Python之Numpy的超实用基础详细教程

Numpy在python中属于非常常用的包,无论是机器学习搭配pandas,还是数据可视化搭配pylab都是很正常的搭配。 Numpy numpy的官方中文文档:NumPy 中文 Nu...

python根据路径导入模块的方法

本文实例讲述了python根据路径导入模块的方法,分享给大家供大家参考。具体方法如下: 常规做法如下: import sys sys.path.append('C:/full/pa...