最小二乘法高斯曲線擬合學習筆記

2021-09-29 22:36:50 字數 1019 閱讀 6610

最小二乘法(又稱最小平方法)是一種數學優化技術。它通過最小化誤差的平方和尋找資料的最佳函式匹配。利用最小二乘法可以簡便地求得未知的資料,並使得這些求得的資料與實際資料之間誤差的平方和為最小。最小二乘法可用於曲線擬合。最小二乘法

考慮超定方程組(未知數小於方程個數):

其中m代表有m個等式,n代表有 n 個未知數。方程組滿足:m>n

方程組的向量形式:

其中

方程組一般而言沒有解,所以為了選取最合適的未知數,讓該等式"盡量成立",引入殘差平方和函式s(在統計學中,殘差平方和函式可以看成n倍的均方誤差mse)

目標是得到函式s最小值,當未知數取值

認為函式s得到最小值。通過微分求值可得

則matlab中

① 一次函式線性擬合使用polyfit(x,y,1)

②多項式函式線性擬合使用 polyfit(x,y,n),n為次數

③非線性函式使用

1

. lsqcurvefit(fun,x0,x,y)

2. a=nlinfit(x,y,fun,b0)

一維高斯函式:其中,a表示得到曲線的高度,b是指曲線在x軸的中心,c指width(與半峰全寬有關)

高斯擬合(gaussian fitting)即使用形如:

gi(x)=ai*exp((x-bi)^2 / ci^2)

的高斯函式對資料點集進行函式逼近的擬合方法。

多項式擬合是用冪函式系,高斯擬合是用高斯函式系。

參考文件:

最小二乘法

高斯曲線擬合

最小二乘法曲線擬合

設有如下實驗資料x1 2345 6789 1011 1213 141516y 46.4 88.8 9.22 9.59.7 9.86 1010.2 10.32 10.42 10.5 10.55 10.58 10.60 試用最小二乘法多次 1到5次 多項式曲線擬合以上資料。import numpy as...

最小二乘法曲線擬合

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最小二乘法的曲線擬合

最小二乘法的曲線擬合 bool cdatadistillview leastdoublemultiplication long px,long py,long m,long n,double result,double warp for i 0 i m i z 0 b 0 1 d1 n p 0 c ...