c语言进行vogit线型拟合
时间: 2024-01-27 16:22:18 浏览: 102
在C语言中进行Vogit线型拟合,可以使用最小二乘法来实现。最小二乘法是一种常用的数学方法,可以用来拟合一组数据,例如线性回归,多项式回归,指数回归等。
以下是使用最小二乘法进行Vogit线型拟合的步骤:
1. 定义Vogit函数:Vogit函数可以表示为y=a/(1+b*exp(-c*x)),其中a,b和c是要拟合的参数,x和y是已知数据点。
2. 定义误差函数:误差函数可以表示为SSE=sum((y-y')^2),其中y是已知数据点,y'是根据Vogit函数计算的拟合值。
3. 使用梯度下降法来最小化误差函数:梯度下降法是一种常用的优化算法,可以用来最小化误差函数。每次迭代时,计算误差函数关于参数a,b和c的偏导数,然后根据梯度下降法更新参数值。
4. 迭代计算,直到误差函数的值不再变化或达到预设的精度要求为止。
下面是一个简单的C语言程序,用于实现Vogit线型拟合:
```
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define MAX_DATA_POINTS 100
#define MAX_ITERATIONS 1000
#define LEARNING_RATE 0.001
#define PRECISION 0.0001
double x[MAX_DATA_POINTS];
double y[MAX_DATA_POINTS];
int n;
double vogit(double a, double b, double c, double x) {
return a / (1 + b * exp(-c * x));
}
double error(double a, double b, double c) {
double sse = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
double y_pred = vogit(a, b, c, x[i]);
sse += pow(y[i] - y_pred, 2);
}
return sse;
}
void gradient_descent(double *a, double *b, double *c) {
double delta_a = 0, delta_b = 0, delta_c = 0;
double prev_error = error(*a, *b, *c);
for (int i = 0; i < MAX_ITERATIONS; i++) {
delta_a = delta_b = delta_c = 0;
for (int j = 0; j < n; j++) {
double y_pred = vogit(*a, *b, *c, x[j]);
delta_a += (y[j] - y_pred) * vogit(1, -exp(-(*c) * x[j]), -(*b) * exp(-(*c) * x[j]), x[j]);
delta_b += (y[j] - y_pred) * (*a) * exp(-(*c) * x[j]) * pow(1 + (*b) * exp(-(*c) * x[j]), -2);
delta_c += (y[j] - y_pred) * (*a) * (*b) * x[j] * exp(-(*c) * x[j]) * pow(1 + (*b) * exp(-(*c) * x[j]), -2);
}
*a += LEARNING_RATE * delta_a;
*b += LEARNING_RATE * delta_b;
*c += LEARNING_RATE * delta_c;
double curr_error = error(*a, *b, *c);
if (fabs(curr_error - prev_error) < PRECISION) {
break;
}
prev_error = curr_error;
}
}
int main() {
// 输入数据点
printf("请输入数据点的数量:");
scanf("%d", &n);
printf("请输入数据点的横坐标和纵坐标:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%lf%lf", &x[i], &y[i]);
}
// 初始化参数
double a = y[0], c = 1, b = 0;
// 使用梯度下降法拟合曲线
gradient_descent(&a, &b, &c);
// 输出拟合结果
printf("拟合结果为:y = %.2f / (1 + %.2f * exp(-%.2f * x))\n", a, b, c);
return 0;
}
```
在上面的程序中,我们使用了梯度下降法来最小化误差函数,从而求得Vogit函数的参数a,b和c,以进行拟合。程序中的LEARNING_RATE,MAX_ITERATIONS和PRECISION等参数可以根据实际情况进行调整。
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