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中的 is 和 == 以及字符串驻留机制详解

is 和 == 先了解下官方文档中关于 is 和 == 的概念。is 表示的是对象标示符(object identity),而 == 表示的是相等(equality);is 的作用是用...

python做接口测试的必要性

什么是接口测试 接口测试主要用于检测外部系统与内部系统之间,以及系统内部各 个子系统之间的交互点。其测试的重点是,检查数据的交换、传递和控 制管理过程,以及系统间的逻辑依赖关系等。...

详解Python中的相对导入和绝对导入

前言 Python 相对导入与绝对导入,这两个概念是相对于包内导入而言的。包内导入即是包内的模块导入包内部的模块。 Python import 的搜索路径 在当前目录下搜索该模块...

Python解析最简单的验证码

Python解析最简单的验证码

最近在学python,正好遇到学校需要选宿舍,就用python写了一个抢宿舍的软件。其中有一个模块是用来登陆的,登陆的时候需要输入验证码,不过后来发现了直接可以绕过验证码直接登陆的bug...

django的settings中设置中文支持的实现

今天创建了个django工程,用的是目前django 1.9.6,创建工程后,settings.py中设置中文显示支持(最简单的,例如把admin界面的默认英文改成中文),定义 TI...