QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2579|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

ATLAB 脚本进行最小二乘法拟合

[复制链接]
字体大小: 正常 放大

1192

主题

4

听众

2946

积分

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2023-12-31 16:12 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta
这是一个 MATLAB 脚本,用于进行最小二乘法拟合。脚本首先要求用户输入已知点的 x 和 y 坐标,然后输入拟合的多项式次数 n。脚本使用最小二乘法拟合数据,并绘制了原始数据点和拟合曲线的图表。以下是对代码的主要部分的解释:2 J( h: D: Y2 M& r
function fp = fitpt()5 u9 f+ u2 ?: U" m5 I: m
    % 最小二乘1 }# Y% @/ U2 }8 Q
    % 基取 {1, x, ...}" \; F4 {, C  ^; H% K
    % fitpt.m$ k6 E0 q4 o. ]! U, _+ Q* \
( H3 Y' ]3 ^4 h" ?
    % 默认算例为课本:P65,例3.2- H. l- W3 b" T  N9 g
    % x = [0,1,2,3,4,5,6,7]6 G: o" |8 y6 w
    % y = [3.95,6.82,9.78,12.91,15.74,19.26,21.73,24.07]
1 U( T2 H  ]6 U/ t. u" q    % 结果:P(x) = 4.005 + 2.936x  平方误差=0.6162
6 D( }# T) a5 Q( u7 N, ^( r) Q. m1 [
    % MatLab函数:polyfit(x, y, n)
$ L1 j2 e1 i4 @: H5 a0 {2 ^9 Z# P* g1 s! o* s; W
    s = input('<最小二乘>\n输入已知点的x坐标:(回车表示[0,1,2,3,4,5,6,7])\n', 's');
& M7 N& _- t. L6 R! f; B( P    if isempty(s)
5 y8 ~8 s1 c3 t) c. Q& ~6 g# c        s = '[0,1,2,3,4,5,6,7]';3 Z% o! d' H6 `  S& V! S" _. ]& U
    else" b+ D8 U, n1 d# V
        if (s(1) ~= '[')
% f" H* i9 Z$ Z            s = strcat('[', s);
- w' u2 K" R& X0 F9 Q  b' V            s = strcat(s, ']');% k/ \% s; Z  b( N% J3 Z( _, h
        end4 [2 C& j% u1 m
    end
- z% x% e. g) |  b    x = sym(s);; F1 x' P$ s5 e+ \( t- R
  A, v8 p9 h+ h! ^
    s = input('输入已知点的y坐标:(回车表示[3.95,6.82,9.78,12.91,15.74,19.26,21.73,24.07])\n', 's');3 u9 l  M+ z, R) i  ^" j
    if isempty(s)+ j3 h4 |6 [+ D' ~  G+ a
        s = '[3.95,6.82,9.78,12.91,15.74,19.26,21.73,24.07]';" e! p! u2 M2 i
    else
; y1 |1 |1 J" f  ^: x4 B        if (s(1) ~= '[')
+ W, e1 j! l# b% X. H4 ]# W0 l            s = strcat('[', s);
" M# H. L8 a, i# L7 b; j            s = strcat(s, ']');
0 p7 R0 m' C* T! i1 ]% p9 l3 G        end2 j8 I' M! [' e% y  O" C/ W3 R/ P
    end7 t# E9 t& I8 l& n0 Y
    y = sym(s);; n% ]! F  ~! P0 k2 n' y$ s
    sz = size(x);
( i. c5 N) u7 S6 c6 l/ N: Y2 \2 w    sz = sz(2);
; _8 B* r0 A" C. l$ c    n = input('输入多项式次数n:');
" h; Z4 R& g6 y2 L& ?3 q    if (n + 1 > sz)5 T% W' G/ t  ^; ~
        n = input('多项式次数需要小于已知点个数,请重新输入n:');5 g6 u, z. J3 v2 V7 x: Q
    end
( n8 t8 T1 {3 m) W* H9 j. K. V    if (n + 1 > sz)
- j+ F, o  x  W; c) p( m        error('多项式次数不能小于已知点个数!');4 a( u* M5 M( O1 D. u) A( d
    end
7 w- C1 x# \, @& J* I$ O    fp = s_fitpt_p(x, y, n);# Y; ^) J  h$ c. Z- e( g7 B) Z
, E* H  M) [% @5 M) v7 G
    % 绘制原始数据点和拟合曲线
6 Q3 s% S1 ^  Q, u, w- ?7 ?2 Y    plot(double(x), double(y), 'r*')
4 n2 w: x1 V# ^    hold on
. P2 g- s4 m* D: q    a = double(x(1));
1 B& h8 U! t! U& R" i    b = double(x(sz));+ j) Z; O* R# H* m* `7 R( }; m
    x = a:abs(b - 1)/100:b;/ V9 E5 j  B3 u. W; q9 j/ N% C
    y = subs(fp, x);
2 d7 G' C. j3 V( L' V    plot(x, y)
6 m2 J# i! s# u! T0 o; {7 }end( v# v/ |8 B, S

9 u: v- c; `7 m/ ~%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%6 j( b) r3 w/ i5 `( J2 `) [" }4 D8 K

4 U7 P/ p4 }6 a) [, s- R5 f  z+ dfunction f = s_fitpt_p(x, y, n)" |& f7 T) K" W! d% i  v% O( i
    % 用 n 次多项式实现的最小二乘法
6 S1 X: _, m* y5 m2 x7 i; Z  C' V' K& \' V2 F2 E$ M, i
    sz = size(x);
/ O6 e  r' b' T( J0 }; d' E    sz = sz(2);. `) {: S& w$ i: [1 G
    A = zeros(sz, n + 1);
) R: h) v0 X8 P" |    v = vh(n);
2 t* h& y2 T' z3 B- w    for i = 1:sz
) w; u7 d; e% O% Z8 f( r: W        A(i, = subs(v, double(x(i)));# W/ d3 w7 [; J  D' a
    end, a" \6 O: o1 h! S3 }% _7 T& @
    f = linsolve(A' * A, A' * y');
. I& x+ ?& ?# {% p8 ~. X8 c    f = vpa(f, 4);
6 W  d/ h4 q) P0 M* w    f = v * f;. D/ {: Q) p1 C
end! B- ]. Q5 C: |  ^) N- Z5 M- D

& {% x( G! W- }& K' j6 K& y%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2 W( V$ X% q' l% j/ e7 ?2 m
/ m( a" I3 Q/ c9 C2 U
function v = vh(n)
& g" E7 ^3 g; F" I1 E+ {% W    % Create vector in horizontal style, such as
. T# \( O( \2 v- M' B5 G* U    % v = [1, x, x^2, ..., x^n]
2 i$ j  n4 z8 }/ k) p' Y
( G. b# C2 ]8 V5 ~' l* F    if (n < 0 || n > 9)
( R9 C! ^8 z- [* U# |& K        error('Make sure ''n'' is in range of [0, 9]')
4 s- c5 }: w( {1 u& {/ j    end
! |3 d$ _9 `+ c    s = '';% m! u8 L, S+ m( n7 a
    for i = 0:n# \( \4 K+ P& C5 `, c) G- A
        s = strcat(s, ',x^');0 Y4 C" P2 S( ?3 x
        s = strcat(s, num2str(i));" I& h) s. E! u* s
    end
# J$ z0 {/ B8 m3 Y% N0 H7 ^: C    s(1) = '[';! R8 z5 P+ y. @4 \
    sz = size(s);
8 G. ^7 \* C+ c. L* T  k    s(sz(2) + 1) = ']';) f) H' ^1 L& v; L
) O/ {5 t8 r) h+ ]( \5 w) @
    v = simplify(sym(s));4 o! T' g  v; V
end
! G. Q7 Y5 A8 P# E/ C" A
; c) O( N3 ?# B: S! i1 O) [; J这个脚本首先获取用户输入的已知点的 x 和 y 坐标,然后使用最小二乘法进行拟合。最后,脚本绘制了原始数据点和拟合曲线的图表。9 a  ]: S6 V& |" Q: o9 o
' W3 u0 U% Y" x- E4 d( ~

. [4 K0 n8 R. w7 {/ d% p3 V
zan
转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

qq
收缩
  • 电话咨询

  • 04714969085
fastpost

关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

蒙公网安备 15010502000194号

Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

GMT+8, 2026-8-25 22:02 , Processed in 0.380758 second(s), 51 queries .

回顶部