根据给出的数据点求出最小二乘拟合曲线y=f(x)=Ax+B,并计算E2(f)。xk:-2,-1,0,1,2 。yk:1,2,3,3,4。f(xk):1.2,1.9,2.6,3.3,4.0。
时间: 2024-06-13 14:08:25 浏览: 12
根据给出的数据点求出最小二乘拟合曲线y=f(x)=Ax+B,并计算E2(f)的步骤如下:
1. 根据最小二乘法的原理,需要先求出拟合曲线的系数A和B。根据题目中给出的数据点,可以列出以下方程组:
5A - 5B = 5.0
-5A - 3B = -5.4
-3A - B = -3.2
1A + B = 3.3
7A + 5B = 8.8
解这个方程组可以得到A=1.08,B=1.82。
2. 根据求出的系数A和B,可以得到拟合曲线为y=f(x)=1.08x+1.82。
3. 计算E2(f)。根据最小二乘法的定义,E2(f)等于所有数据点到拟合曲线的垂直距离平方和。根据题目中给出的数据点和拟合曲线,可以计算出每个数据点到拟合曲线的垂直距离,然后将它们的平方相加即可。具体计算过程如下:
对于x=-2,y=1,f(x)=-0.46,垂直距离为1.46,平方为2.14。
对于x=-1,y=2,f(x)=0.62,垂直距离为1.38,平方为1.91。
对于x=0,y=3,f(x)=1.70,垂直距离为1.30,平方为1.69。
对于x=1,y=3,f(x)=2.78,垂直距离为0.78,平方为0.61。
对于x=2,y=4,f(x)=3.86,垂直距离为0.14,平方为0.02。
将这些平方相加,得到E2(f)=6.37。
因此,根据给出的数据点求出的最小二乘拟合曲线为y=f(x)=1.08x+1.82,E2(f)=6.37。
相关问题
qt生成八个点绘制二次函数曲线并计算出函数曲线y = a * x^2 + b * x + c并计算出拟合值R2
以下是一个使用 Qt 绘制二次函数曲线并计算拟合值 R2 的示例程序:
```
#include <QtWidgets>
class QuadraticFunctionWidget : public QWidget
{
public:
QuadraticFunctionWidget(QWidget *parent = nullptr)
: QWidget(parent)
{
setWindowTitle(tr("Quadratic Function"));
// 设置初始参数
a = 1.0;
b = 0.0;
c = 0.0;
// 创建绘图窗口
chartView = new QChartView(this);
chartView->setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
// 创建数据序列
series = new QScatterSeries();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
QPointF point(i, 0.0); // x 坐标从 0 到 7
series->append(point);
}
// 添加数据序列到图表
chart = new QChart();
chart->addSeries(series);
chart->createDefaultAxes();
chart->setAnimationOptions(QChart::SeriesAnimations);
// 显示图表
chartView->setChart(chart);
chartView->setMinimumSize(640, 480);
// 创建参数输入框和计算按钮
aLineEdit = new QLineEdit(QString::number(a));
bLineEdit = new QLineEdit(QString::number(b));
cLineEdit = new QLineEdit(QString::number(c));
calculateButton = new QPushButton(tr("Calculate"));
// 连接计算按钮的槽函数
connect(calculateButton, &QPushButton::clicked, this, &QuadraticFunctionWidget::calculate);
// 创建布局
QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout();
layout->addWidget(chartView);
layout->addWidget(new QLabel(tr("y = ax^2 + bx + c")));
QHBoxLayout *paramLayout = new QHBoxLayout();
paramLayout->addWidget(new QLabel(tr("a:")));
paramLayout->addWidget(aLineEdit);
paramLayout->addWidget(new QLabel(tr("b:")));
paramLayout->addWidget(bLineEdit);
paramLayout->addWidget(new QLabel(tr("c:")));
paramLayout->addWidget(cLineEdit);
paramLayout->addWidget(calculateButton);
layout->addLayout(paramLayout);
setLayout(layout);
}
private:
QChartView *chartView;
QChart *chart;
QScatterSeries *series;
QLineEdit *aLineEdit;
QLineEdit *bLineEdit;
QLineEdit *cLineEdit;
QPushButton *calculateButton;
double a;
double b;
double c;
void calculate()
{
// 读取参数
a = aLineEdit->text().toDouble();
b = bLineEdit->text().toDouble();
c = cLineEdit->text().toDouble();
// 计算函数曲线
QVector<QPointF> points;
for (int i = 0; i < 8; i++) {
double x = i;
double y = a * x * x + b * x + c;
points.append(QPointF(x, y));
}
// 更新数据序列
series->replace(points);
// 计算拟合值 R2
double sumX = 0.0;
double sumY = 0.0;
double sumXY = 0.0;
double sumX2 = 0.0;
double sumY2 = 0.0;
int n = points.size();
for (int i = 0; i < n; i++) {
double x = points[i].x();
double y = points[i].y();
sumX += x;
sumY += y;
sumXY += x * y;
sumX2 += x * x;
sumY2 += y * y;
}
double meanX = sumX / n;
double meanY = sumY / n;
double SSE = sumY2 - (sumY * sumY) / n;
double SSR = (sumXY - sumX * sumY / n) * (sumXY - sumX * sumY / n) / (sumX2 - sumX * sumX / n);
double SST = SSE + SSR;
double R2 = SSR / SST;
// 显示拟合值 R2
QMessageBox::information(this, tr("R2"), tr("R2 = %1").arg(R2));
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication app(argc, argv);
QuadraticFunctionWidget widget;
widget.show();
return app.exec();
}
```
该程序创建了一个窗口,包含一个图表和三个参数输入框和一个计算按钮。用户可以输入二次函数的三个参数,并点击计算按钮来绘制函数曲线和计算拟合值 R2。在计算拟合值 R2 时,程序使用了最小二乘法的公式来计算。
y=ax+b 矩阵 求最小二乘
最小二乘法是一种用于拟合模型的统计技术,它可以用来找出一组数据点与给定模型之间的最佳拟合曲线或平面。假设我们有一组数据点 (x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn),并且我们希望找到一个线性模型 y = ax + b 来描述这些数据。在最小二乘法中,我们的目标是找到最适合这组数据点的直线,即使得所有数据点到这条直线的距离的平方和最小。
为了使用最小二乘法求解这个问题,我们可以将待拟合的直线用一个矩阵的形式表示:Y = Xβ,其中 Y 是一个 n×1 的列向量,表示所有的数据点的 y 值;X 是一个 n×2 的矩阵,每一行是一个数据点的 x 值和一个1;β 是一个 2×1 的列向量,包含我们要拟合的直线的参数 a 和 b。
接着,我们可以通过最小二乘法的公式来求解参数 β:
β = (X^T X)^(-1) X^T Y
其中,^T表示转置,^(-1)表示逆矩阵。通过求解这个方程,我们就可以找到最佳的参数 a 和 b,从而得到最合适的直线模型 y = ax + b。
最小二乘法可以广泛应用于各种领域,包括经济学、工程学、统计学等,并且它也可以用于拟合更高维度的模型,如多元线性回归模型。通过最小二乘法,我们可以更好地了解数据之间的关系,从而做出更准确的预测和推断。
相关推荐
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)