一元多項式的資料擬合 polyfit

2021-09-02 19:38:42 字數 1882 閱讀 4757

​x :源資料點對應的橫座標,可為行向量、矩陣

y :源資料點對應的縱座標,可為行向量、矩陣

n :要擬合的階數,k階擬合需要確定k+1個未知引數,故而至少需要k+1對點(x,y)。​

p :擬合多項式 的係數(共n+1個)

s :​s是乙個結構體陣列(struct),用來估計**誤差,包含了r,df和normr。 

r:polyfit函式中,先根據輸入的x構建範德蒙矩陣v,然後進行qr分解,得到的上三角矩陣(係數矩陣的qr分解的上三角陣)。 

df:自由度, df=length(y)-(n+1)。df>0時,為超定方程組的求解,即擬合點數比未知數(p(1)~p(n+1))多。 

normr:[擬合誤差平方和的算術平方根=sqrt(sum((ya-yb).^2)) ] 、標準偏差、殘差範數,normr=norm(y-v*p),此處的p為求解之後的數值。殘差是多大的數才算擬合效果好其實並不能確定。只有相關係數(-1,1)才能確定擬合的好壞,越接近1(或-1),表示擬合的效果較好,一般來說在0.95以上可以認為基本擬合。

r=corrcoef(ya,yb)對角線上是自相關,所以是1,剩下兩個變數分別是ya與yb的相關和yb與ya的相關。min(min(corrcoef(ya, yb))) 就是ya,yb之間的相關係數。

mu:x的估計量 xhat = (x-mu(1))/mu(2) where mu(1) = mean(x) and mu(2) = std(x)​把x根據公式xhat = (x-mu(1))/mu(2)做了一下中心及比例變換,用xhat和y進行n階擬合,所以結果會不一樣。是說這樣做能同時提高多項式和擬合演算法的數值特性。

資料​​​

x = 1:10;

y = [1 5 10 3 6 32 52 6 15 60];

**​​​

clear;

clc;

x = 1:10;

y = [1 5 10 3 6 32 52 6 15 60];

[p,s] = polyfit(x,y,6)

xi = linspace(1,10,100);

yb=polyval(p,x);

yi=polyval(p,xi);

plot(x,y,'b-',xi,yi,'r-');

legend('原始資料','擬合曲線');

corrco = min(min(corrcoef(y,yb))); %相關係數可用來衡量擬合效果

co_err = [corrco,s.normr]

結果​​​

​利用polyval函式求出擬合曲線在x處的**值。​

y = polyval(p,x)

[y,delta] = polyval(p,x,s)

y = polyval(p,x,,mu)

[y,delta] = polyval(p,x,s,mu)​​

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