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[问题求助] 求熟悉高斯牛顿法的大神帮忙看看我的程序

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    发表于 2016-7-12 19:20 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    clear; k. L; v$ t9 S5 R; x7 M
    %本程序用于做双高斯拟合,拟合式子为' D- V" A4 M2 Z9 G4 }
    %yi=r(1).*exp(-((x-r(2))./r(3)).^2) + r(4).*exp(-((x-r(5))./r(6)).^2);
      I1 Z! p: O2 G4 X%采用的方法是高斯-牛顿法
    / t  L1 X  t  S4 F- S%x,y为做双高斯拟合的点,通过下面的式子产生  A4 x6 q: C- |4 q+ O. K
    x=[0:.2:10];y=exp(-(x-5).^2)+.5*exp(-(x-3).^2)+.1*randn(size(x));0 S2 ?( U! B; |+ e# a/ L" P
    %假定r初始值为1~6) i: Z& M; M7 X6 }
    r=1:6;+ @+ a' |$ J7 p5 B7 b
    r=r';
    / z! e6 p' }) D9 P- u3 R. e8 `y_size=size(x);
    6 P+ u; m0 G$ A+ i- R" Ax_size=size(y);
    - s" [3 d) w& D- f6 W6 M4 ^+ g% sif x_size(1)==17 e$ Z# h" C# R1 U) p& R
    x=x';& j1 N' A1 }3 @8 v$ N3 U" ^- `" n
    end
    , n7 t- Y! b7 h  l8 _if y_size(1)==15 v; q5 y, X, A& \
    y=y';
    , A4 u4 q' b% \# V1 P. Z% D0 eend0 G8 z  {; w, j6 O$ L
    yi=[];   
      V' Q& V2 R! A; pR_square=0;
      d# v' s' T+ x3 l3 i) VB=zeros(length(r),1);  
    3 K" i# h" e% \SSE=10000000;+ Z$ {' W" x0 `( s
    while 1
    8 F4 \2 `1 f3 j: K8 ?k=1;
    4 R# X: Q3 \5 N" W! ~%控制下系数增量的步长. O) Q# Q& o% R% S2 Z2 X% X
    for j=1:7
    6 W7 f  ?6 s: H8 ?, T    r1=r;
    ( U  O8 }2 }. U2 e, `9 M    r=r+k.*B;
    ! J1 G+ ^# f; H" _) V2 N' P    yi=r(1).*exp(-((x-r(2))./r(3)).^2) + r(4).*exp(-((x-r(5))./r(6)).^2);
    2 M0 L3 q( x0 [% o  G- {! K3 h    RSSE=SSE;( R0 v  R, L( D, }! f: @
        yy=y-yi;, ?# H% D, S8 L- W9 ^) i+ Z/ G+ [
        SSE=sum(yy.^2);1 M5 b  F/ g7 i0 ~4 p  Y" Q! `
        if RSSE>=SSE4 X& Y. d4 g: F, ]0 J* ^  M9 _
            break;3 E+ T) R* J7 ~( }5 y
        else- d- V+ _8 e4 z& d( o
            k=0.5^j;1 j0 s7 B) p2 o" F
            r=r1;
    ; y4 M+ z/ {9 J$ O/ \- ?* i    end
    + M  |( N+ s  L  M1 O5 p. uend+ ?5 V: O2 l7 @0 q
    SST=sum((y-mean(y)).^2);+ k& o7 o" m" S0 }  A# g: u* ?1 o
    R_square=1-SSE/SST;
    7 g7 o, t' i! u6 ^  c%R_square为确定系数与拟合优度有关' M" e2 k6 ?$ v+ F) @7 K$ A+ X
    if R_square>0.9. {4 _) u  t, G$ v9 m
         break;# ]  X% _0 B/ a3 w! Q
    end
    8 s% w% g! R3 I) r/ m%下面的算式是对原式做泰勒展开后省略二阶以上导数得到的,具体可参看高斯牛顿法过程
    - E- M& g1 j  @$ k6 f' JD_a1=exp(-(r(2) - x).^2./r(3).^2);) D+ z0 r# N) J. W7 n
    D_b1=-(r(1).*exp(-(r(2) - x).^2./r(3).^2).*(2.*r(2) - 2.*x))./r(3).^2;
    - U, D! q/ M" ~9 P/ e1 {3 v  YD_c1=(2.*r(1).*exp(-(r(2) - x).^2./r(3).^2).*(r(2) - x).^2)./r(3).^3;
    1 ^7 P5 y: O6 g+ L1 E0 LD_a2=exp(-(r(5) - x).^2./r(6).^2);% E  c  ^! d2 E) h
    D_b2=-(r(4).*exp(-(r(5) - x).^2./r(6).^2).*(2.*r(5) - 2.*x))./r(6).^2;
    0 v1 D1 a3 H1 S: y# jD_c2=(2.*r(4).*exp(-(r(5) - x).^2./r(6).^2).*(r(5) - x).^2)./r(6).^3;; [1 c* t* h. L% ?$ X
    D=[D_a1 D_b1 D_c1 D_a2 D_b2 D_c2];
    0 D4 Y0 |8 w$ A: ^3 ^  ~B=D\yy;4 x9 n: X4 O& c, _! Y
    end8 n/ R5 p: _: B) y; b" m2 u
    # z" k/ z- O9 @/ x) f

    : @& q5 o, {& E得到的结果不好,运行慢,而且很快出现
    3 T. {" }; {( ^$ EWarning: Rank deficient, rank = 1, tol =  4.079239e-17.
      f1 |5 Y* x8 O2 r- j> In shiyan_shuanggaosi at 53
    4 L) |$ f+ E2 T0 g哪位大神有好的思路指点下我
    3 J6 P0 B4 y( [0 N+ P3 c1 V+ S+ z% ?) j6 I0 L5 V
    zan
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