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

对Python中的条件判断、循环以及循环的终止方法详解

对Python中的条件判断、循环以及循环的终止方法详解

条件判断 条件语句是用来判断给定条件是否满足,并根据判断所得结果从而决定所要执行的操作,通常的逻辑思路如下图; 单次判断 形式 if <判断条件>: <执行&g...

对python程序内存泄漏调试的记录

对python程序内存泄漏调试的记录

问题描述 调试python程序时,用下面这段代码,可以获得进程占用系统内存值。程序跑一段时间后,就能画出进程对内存的占用情况。 def memory_usage_psutil():...

Python学习笔记之pandas索引列、过滤、分组、求和功能示例

本文实例讲述了Python学习笔记之pandas索引列、过滤、分组、求和功能。分享给大家供大家参考,具体如下: 解析html内容,保存为csv文件 /post/162401.htm 前面...

Python实现将照片变成卡通图片的方法【基于opencv】

本文实例讲述了Python实现将照片变成卡通图片的方法。分享给大家供大家参考,具体如下: 之前的文章介绍了使用Photoshop将照片变成卡通图片,今次介绍用代码来实现这项任务,可以就此...

使用matplotlib中scatter方法画散点图

使用matplotlib中scatter方法画散点图

本文实例为大家分享了用matplotlib中scatter方法画散点图的具体代码,供大家参考,具体内容如下 1、最简单的绘制方式 绘制散点图是数据分析过程中的常见需求。python中最有...