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

django 邮件发送模块smtp使用详解

前言 在Python中已经内置了一个smtp邮件发送模块,Django在此基础上进行了简单地封装,让我们在Django环境中可以更方便更灵活的发送邮件。 所有的功能都在django.co...

Python日志无延迟实时写入的示例

我在用python生成日志时,发现无论怎么flush(),文件内容总是不能实时写入,导致程序意外中断时一无所获。 以下是查到的解决方案(亲测可行): open 函数中有一个buffe...

Python bsddb模块操作Berkeley DB数据库介绍

bsddb模块是用来操作bdb的模块,bdb是著名的Berkeley DB,它的性能非常好,mysql的存储后端引擎都支持bdb的方式。这里简单介绍一些关于bsddb的使用方法。 bdb...

详谈Python基础之内置函数和递归

详谈Python基础之内置函数和递归

一、内置函数 下面简单介绍几个: 1.abs() 求绝对值 2.all() 如果 iterable 的所有元素都为真(或者如果可迭代为空),则返回 True 3.any() 如果 it...

Python time模块详解(常用函数实例讲解,非常好)

Python time模块详解(常用函数实例讲解,非常好)

在开始之前,首先要说明这几点: 1.在Python中,通常有这几种方式来表示时间:1)时间戳 2)格式化的时间字符串 3)元组(struct_time)共九个元素。由于Python的ti...