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

跟老齐学Python之不要红头文件(1)

跟老齐学Python之不要红头文件(1)

这两天身体不给力,拖欠了每天发讲座的约定,看官见谅。 红头文件,是某国特别色的东西,在python里不需要,python里要处理的是计算机中的文件,包括文本的、图片的、音频的、视频的等等...

python二分查找算法的递归实现方法

本文实例讲述了python二分查找算法的递归实现方法。分享给大家供大家参考,具体如下: 这里先提供一段二分查找的代码: def binarySearch(alist, item):...

python中MethodType方法介绍与使用示例

前言 本文主要给大家介绍了关于python中MethodType方法的相关内容,分享出来供大家参考学习,话不多说,来一起看看详细的介绍吧 示例代码 #!/usr/bin/python...

Python、PyCharm安装及使用方法(Mac版)详解

Python、PyCharm安装及使用方法(Mac版)详解

上周跟朋友喝咖啡时聊起我想学Python,她恰好也有这个打算,顺便推荐了一本书《编程小白的第1本Python入门书》,我推送到Kindle后,随手翻看了下,用语平实,简洁易懂。 之前在R...

python中pylint使用方法(pylint代码检查)

一、Pylint 是什么 Pylint 是一个 Python 代码分析工具,它分析 Python 代码中的错误,查找不符合代码风格标准和有潜在问题的代码。 Pylint 是一个 Pyth...