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 Django框架模板渲染功能示例

Python Django框架模板渲染功能示例

本文实例讲述了Python Django框架模板渲染功能。分享给大家供大家参考,具体如下: 项目名/settings.py(项目配置,配置模板文件的路径): import os #...

django session完成状态保持的方法

django session完成状态保持的方法

本例使用登录页面演示,session的状态保持功能。 说明:因为http是无状态的,客户端请求一次页面后,就结束了,当再次访问时,服务器端并不知道浏览器此访问过什么。所以这样就需要状态保...

python中数组和矩阵乘法及使用总结(推荐)

Matrix是Array的一个小的分支,包含于Array。所以matrix 拥有array的所有特性。 但在数组乘和矩阵乘时,两者各有不同,如果a和b是两个matrices,那么a*b,...

Python的类实例属性访问规则探讨

一般来说,在Python中,类实例属性的访问规则算是比较直观的。 但是,仍然存在一些不是很直观的地方,特别是对C++和Java程序员来说,更是如此。 在这里,我们需要明白以下几个地方:...

Python之时间和日期使用小结

Python之时间和日期使用小结

对于日期的操作可以说是比较常见的case了,日期与格式化字符串互转,日期与时间戳互转,日期的加减操作等,下面主要介绍下常见的需求场景如何实现 1. 基本包引入 主要需要引入时间和日期的处...