np.linalg.lstsq

时间: 2023-07-11 14:58:52 浏览: 70
`np.linalg.lstsq` 是 NumPy 库中的函数,用于求解最小二乘问题。它可以用来拟合线性模型,即找到最优的模型参数使得模型的预测值与实际观测值的平方差之和最小。具体来说,给定一个矩阵 `A` 和一个向量 `b`,`np.linalg.lstsq(A, b)` 会返回一个包含以下四个元素的元组:最小二乘解 `x`、残差和 `res`、矩阵秩 `rank` 和矩阵 `A` 的奇异值列表 `s`. 最小二乘问题可以表示成以下形式: $$ \min_x ||Ax-b||^2 $$ 其中,$A$ 是一个 $m\times n$ 的矩阵,$b$ 是一个 $m\times 1$ 的向量,$x$ 是一个 $n\times 1$ 的向量。`np.linalg.lstsq` 函数会返回一个最优解 $x$,使得 $||Ax-b||^2$ 最小。
相关问题

np.linalg.lstsq内部算法

np.linalg.lstsq是numpy中用于求解线性最小二乘问题的函数。它的实现基于SVD(奇异值分解)算法,可以在存在较大噪声的情况下有效地解决问题。 具体地说,对于形如Ax = b的线性方程组,其中A是一个m×n的矩阵,x是一个n×1的未知向量,b是一个m×1的已知向量。当m>n时,该问题可能无解或者有无穷多解;当m<n时,该问题通常无法精确求解。np.linalg.lstsq使用SVD分解方法对矩阵A进行分解,得到一个奇异值矩阵和两个正交矩阵,通过这些矩阵的运算得到方程的最小二乘解。 总之,np.linalg.lstsq使用了一种数学上比较复杂的SVD算法来求解线性最小二乘问题,能够处理各种情况下的数据。如果你需要更深入地了解该算法,建议阅读相关数学和线性代数书籍。

np.linalg.lstsq函数

np.linalg.lstsq函数是numpy库中的一个函数,用于求解线性最小二乘问题。它的参数包括系数矩阵a、目标值矩阵b和rcond参数。该函数返回一个包含最小二乘解、残差平方和、系数矩阵a的秩以及a的奇异值的元组。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [numpy.linalg.lstsq()详解以及用法示例](https://blog.csdn.net/weixin_43544164/article/details/122350501)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *3* [np.linalg.lstsq()进行线性回归拟合](https://blog.csdn.net/qq_41092406/article/details/120062910)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]

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将以下代码改为C++代码: import scipy.special as sp import numpy as np import numba from numba import njit,prange import math import trimesh as tri fileName="data/blub.obj" outName='./output/blub_rec.obj' # 参数 # 限制选取球谐基函数的带宽 bw=64 # 极坐标,经度0<=theta<2*pi,纬度0<=phi<pi; # (x,y,z)=r(sin(phi)cos(theta),sin(phi)sin(theta),cos(phi)) def get_angles(x,y,z): r=np.sqrt(x*x+y*y+z*z) x/=r y/=r z/=r phi=np.arccos(z) if phi==0: theta=0 theta=np.arccos(x/np.sin(phi)) if y/np.sin(phi)<0: theta+=math.pi return [theta,phi] if __name__=='__main__': # 载入网格 mesh=tri.load(fileName) # 获得网格顶点(x,y,z)对应的(theta,phi) numV=len(mesh.vertices) angles=np.zeros([numV,2]) for i in range(len(mesh.vertices)): v=mesh.vertices[i] [angles[i,0],angles[i,1]]=get_angles(v[0],v[1],v[2]) # 求解方程:x(theta,phi)=对m,l求和 a^m_lY^m_l(theta,phi) 解出系数a^m_l # 得到每个theta,phi对应的x X,Y,Z=np.zeros([numV,1]),np.zeros([numV,1]),np.zeros([numV,1]) for i in range(len(mesh.vertices)): X[i],Y[i],Z[i]=mesh.vertices[i,0],mesh.vertices[i,1],mesh.vertices[i,2] # 求出Y^m_l(theta,phi)作为矩阵系数 sph_harm_values=np.zeros([numV,(bw+1)*(bw+1)]) for i in range(numV): for l in range(bw): for m in range(-l,l+1): sph_harm_values[i,l*(l+1)+m]=sp.sph_harm(m,l,angles[i,0],angles[i,1]) print('系数矩阵维数:{}'.format(sph_harm_values.shape)) # 求解方程组,得到球谐分解系数 a_x=np.linalg.lstsq(sph_harm_values,X,rcond=None)[0] a_y=np.linalg.lstsq(sph_harm_values,Y,rcond=None)[0] a_z=np.linalg.lstsq(sph_harm_values,Z,rcond=None)[0] # 从系数恢复的x,y,z坐标,存为新的点云用于比较 x=np.matmul(sph_harm_values,a_x) y=np.matmul(sph_harm_values,a_y) z=np.matmul(sph_harm_values,a_z) with open(outName,'w') as output: for i in range(len(x)): output.write("v %f %f %f\n"%(x[i,0],y[i,0],z[i,0]))

#预测因子(海温) #nino3.4赤道东太平洋(190-220,-5-5) a22=sst_djf.sel(lon=slice(190,220),lat=slice(5,-5)).mean(axis=1).mean(axis=1) a2=(a22-a22.mean())/a22.std() #赤道印度洋(50-80,-5-5) a33=sst_djf.sel(lon=slice(50,100),lat=slice(5,-5)).mean(axis=1).mean(axis=1) a3=(a33-a33.mean())/a33.std() #预测因子(环流场) #南欧(30-40,35-45) b11=hgt_djf.sel(lon=slice(30,40),lat=slice(45,35)).mean(axis=1).mean(axis=1) b1=(b11-b11.mean())/b11.std() #太平洋副高(120-180,-10-10) b22=hgt_djf.sel(lon=slice(120,180),lat=slice(10,-10)).mean(axis=1).mean(axis=1) b2=(b22-b22.mean())/b22.std() #印度洋(60-80,-10-10) b33=hgt_djf.sel(lon=slice(60,80),lat=slice(10,-10)).mean(axis=1).mean(axis=1) b3=(b33-b33.mean())/b33.std() x=np.vstack([(a2,a3,b1,b2,b3)]).T x2=np.vstack([(a2,b1)]).T y=pre_standard #多元线性回归 res=np.linalg.lstsq(x,y,rcond=None) n=res[0] ##各项系数 y_fit=(n.T*x).sum(axis=1) #拟合数据 res2=np.linalg.lstsq(x2,y,rcond=None) n2=res2[0] ##各项系数 y_fit2=(n2.T*x2).sum(axis=1) #拟合数据 #可视化 time=np.arange(1961,2017,1) fig = plt.figure(figsize=[16, 5]) ax = fig.add_subplot() ax.plot(time, y,marker='o', color='gray', markersize=5) ax.plot(time, y_fit,marker='*', color='b', markersize=5) ax.plot(time, y_fit2,marker='^', color='r', markersize=5) ax.set_title('model',fontsize=20,fontweight='bold') ax.set_xlabel('Time') ax.set_ylabel('Pre') plt.legend(['Source data','Fitted1','Fitted2'],frameon=False,loc='best') plt.show()选做剔除一年的交叉检验,独立试报

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