Python表示非线性最小二乘法函数

时间: 2023-06-10 14:02:56 浏览: 133
在Python中,可使用SciPy库中的curve_fit函数来表示非线性最小二乘法函数。具体实现过程可以参考以下代码: ```python import numpy as np from scipy.optimize import curve_fit # 定义非线性函数模型 def func(x, a, b, c): return a * np.exp(-b * x) + c # 生成随机数据 x_data = np.linspace(0, 4, 50) y_data = func(x_data, 2.5, 1.3, 0.5) + 0.2 * np.random.normal(size=len(x_data)) # 通过curve_fit函数拟合数据 popt, pcov = curve_fit(func, x_data, y_data) # 输出拟合参数 print(popt) ``` 在此代码中,func函数定义了一个非线性模型,即a * exp(-bx) + c,x_data和y_data是生成的随机数据,在curve_fit函数中传入这些数据,同时指定要拟合的函数模型,函数会返回最优拟合参数popt。
相关问题

Python表示非线性最小二乘法

Python中表示非线性最小二乘法有多种方法,其中一种常用的方法是使用SciPy库中的optimize.curve_fit函数。该函数可以拟合非线性函数,并通过最小二乘法求解函数参数。需要注意的是,在使用optimize.curve_fit函数时,需要提供待拟合的非线性函数及其自变量和因变量的数据。下面是一个示例代码: import numpy as np from scipy import optimize # 定义待拟合函数 def func(x, a, b, c): return a * np.exp(-b * x) + c # 生成模拟数据 xdata = np.linspace(0, 4, 50) ydata = func(xdata, 2.5, 1.3, 0.5) ydata = ydata + 0.2 * np.random.normal(size=len(xdata)) # 利用optimize.curve_fit函数拟合非线性函数 popt, pcov = optimize.curve_fit(func, xdata, ydata) # 打印拟合函数的参数 print(popt)

Python表示非线性最小二乘法并画出拟合图

要实现非线性最小二乘法,可以使用Python中的SciPy库中的optimize模块。具体步骤如下: 1. 导入必要的库和数据 ```python import numpy as np from scipy.optimize import curve_fit import matplotlib.pyplot as plt x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6]) y = np.array([0.5, 2.5, 2.0, 4.0, 3.5, 6.0]) ``` 2. 定义非线性函数模型 这里我们采用一个简单的指数函数模型: ```python def func(x, a, b, c): return a * np.exp(-b * x) + c ``` 3. 进行拟合 ```python popt, pcov = curve_fit(func, x, y) ``` 其中,popt是最优拟合参数,pcov是协方差矩阵。 4. 绘制拟合曲线 ```python plt.plot(x, y, 'bo', label='data') plt.plot(x, func(x, *popt), 'r-', label='fit') plt.legend() plt.show() ``` 完整代码如下: ```python import numpy as np from scipy.optimize import curve_fit import matplotlib.pyplot as plt x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6]) y = np.array([0.5, 2.5, 2.0, 4.0, 3.5, 6.0]) def func(x, a, b, c): return a * np.exp(-b * x) + c popt, pcov = curve_fit(func, x, y) plt.plot(x, y, 'bo', label='data') plt.plot(x, func(x, *popt), 'r-', label='fit') plt.legend() plt.show() ``` 运行代码,即可得到拟合图。
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非线性最小二乘法数据拟合算法实现 Private Sub Command1_Click() 'PROGRAM D9R8A 'Driver for routine MRQMIN NPT = 100 MA = 6 SPREAD = 0.001 Dim X(100), Y(100), SIG(100), A(6), LISTA(6) Dim COVAR(6, 6), ALPHA(6, 6), GUES(6) A(1) = 5#: A(2) = 2#: A(3) = 3#: A(4) = 2#: A(5) = 5#: A(6) = 3# GUES(1) = 4.5: GUES(2) = 2.2: GUES(3) = 2.8 GUES(4) = 2.5: GUES(5) = 4.9: GUES(6) = 2.8 IDUM& = -911 'First try a sum of two Gaussians For I = 1 To 100 X(I) = 0.1 * I Y(I) = 0# For J = 1 To 4 Step 3 Y(I) = Y(I) + A(J) * Exp(-((X(I) - A(J + 1)) / A(J + 2)) ^ 2) Next J Y(I) = Y(I) * (1# + SPREAD * GASDEV(IDUM&)) SIG(I) = SPREAD * Y(I) Next I MFIT = MA For I = 1 To MFIT LISTA(I) = I Next I ALAMDA = -1 For I = 1 To MA A(I) = GUES(I) Next I Call MRQMIN(X(), Y(), SIG(), NPT, A(), MA, LISTA(), MFIT, COVAR(), ALPHA(), MA, CHISQ, ALAMDA) K = 1 ITST = 0 1 Print "Iteration #"; K; "Chi-squared: "; Print Format$(CHISQ, "#####.##00"); Print " ALAMDA: "; Format$(ALAMDA, ".##E+00") Print Tab(5) Print Tab(3); "A(1) A(2) A(3) A(4) A(5) A(6)" For I = 1 To MA Print Format$(A(I), "#.###0"), Next I Print Tab(5) K = K + 1 OCHISQ = CHISQ Call MRQMIN(X(), Y(), SIG(), NPT, A(), MA, LISTA(), MFIT, COVAR(), ALPHA(), MA, CHISQ, ALAMDA) If CHISQ > OCHISQ Then ITST = 0 ElseIf Abs(OCHISQ - CHISQ) < 0.1 Then ITST = ITST + 1 End If If ITST < 2 Then GoTo 1 End If ALAMDA = 0# Call MRQMIN(X(), Y(), SIG(), NPT, A(), MA, LISTA(), MFIT, COVAR(), ALPHA(), MA, CHISQ, ALAMDA) Print Tab(5); "Uncertainties:" For I = 1 To MA Print Format$(Sqr(COVAR(I, I)), "#.###0"), Next I Print Tab(5); "Expected results:" Print Tab(2); "5.0 2.0 3.0 2.0 5.0 3.0" End Sub
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