QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2549|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

1189

主题

4

听众

2934

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:/ f+ [2 k3 Y7 Z$ n0 c8 X) M
function fp = fitpt()- ]' |# `5 T+ e9 v: m, _4 l" O
    % 最小二乘6 T( u( ~1 ~+ x6 @% q
    % 基取 {1, x, ...}
; Y/ I2 ]. z9 g+ `- Z    % fitpt.m7 @3 Q* R& ^2 F( q7 E4 j$ h* o4 ?

3 j' W3 o: f7 v% X- p    % 默认算例为课本:P65,例3.2# v: i' R" }7 d2 ^
    % x = [0,1,2,3,4,5,6,7]
* N" o, C9 \8 d1 Q& P# z    % y = [3.95,6.82,9.78,12.91,15.74,19.26,21.73,24.07]! N: v5 @$ n( b4 l
    % 结果:P(x) = 4.005 + 2.936x  平方误差=0.6162
+ f; j6 O: v$ J* ]) A
7 [) D$ c8 q9 h( p4 u. e( u+ `, n  S    % MatLab函数:polyfit(x, y, n)4 s& e+ k! K8 F5 V: A8 l6 J& f

& V8 D3 l. e9 X5 E2 G8 {    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');: j' e9 R; z2 _( ^
    if isempty(s)0 A6 i0 R) Y3 J. Q$ F. {
        s = '[0,1,2,3,4,5,6,7]';# \; p7 R/ T% H" o' r, f) Z
    else
: [. ?4 i; _8 t& b3 b" G        if (s(1) ~= '[')
  q) O' ~! {$ p8 M# C; V            s = strcat('[', s);
7 {1 E" R: ^$ _; z  S) M8 n            s = strcat(s, ']');7 {1 f2 P" c' w+ j/ G
        end
8 |: @( A- A7 W% J' D    end3 Z! l; j- c: x+ k8 P: B
    x = sym(s);1 E' P: R% A0 ]

  L( Q; n& P5 S: k; n8 t/ Z$ y) x    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');+ @  i; o6 g9 ~% k# J( T
    if isempty(s)
( n3 T8 x6 s& s& f        s = '[3.95,6.82,9.78,12.91,15.74,19.26,21.73,24.07]';; {! U7 A; |$ J
    else
4 d" ?; V0 R* X; {% p1 P        if (s(1) ~= '[')+ d' V0 M6 q4 x+ l% _
            s = strcat('[', s);
- P) V/ l3 I- h0 c* W3 S0 B            s = strcat(s, ']');2 x: M3 A( e: `1 K* ~- B: N
        end
3 [2 F7 t% |0 c" i# h' T% o. L8 ]    end
* K% L8 }9 O% T+ [    y = sym(s);
) o8 q. \5 r; W! e4 x* B    sz = size(x);
9 q- v$ ^# N7 p! s" H5 Z    sz = sz(2);/ k1 B4 ~! r0 w8 \6 t. m% E2 O
    n = input('输入多项式次数n:');: p- }3 i7 Y$ E' L$ \
    if (n + 1 > sz)3 U5 q8 ~; @0 J% B% R. R4 h' p
        n = input('多项式次数需要小于已知点个数,请重新输入n:');
4 R) f5 N; x2 L0 p6 q; A: c    end
9 A; d% _% Y/ p5 f    if (n + 1 > sz)" s4 @" y0 K& B9 C6 Q" f$ I
        error('多项式次数不能小于已知点个数!');
7 U) @, _4 |1 V    end1 ~+ W: c6 s0 ?) i
    fp = s_fitpt_p(x, y, n);) P. d+ G# @, I& w3 F& l3 W
* }' T/ f; p" l+ q: Z+ H
    % 绘制原始数据点和拟合曲线
! v1 n; s) R0 m    plot(double(x), double(y), 'r*')% F( V" _. N* n! H: o6 N* x
    hold on
& C  h( r9 K2 ]# s# F    a = double(x(1));6 o; @8 w% I5 E. U# L1 Y
    b = double(x(sz));5 q2 d( s  P4 o" i; n2 o7 [7 \
    x = a:abs(b - 1)/100:b;
3 A( }1 d" o& H. w/ m6 v    y = subs(fp, x);
4 N* f0 N% H8 X2 Y" V    plot(x, y)1 B1 u0 G0 q' l) |% D8 k
end* `$ O; `# C, P/ y" u
6 R7 S2 r. L; U" E! }" x$ D( Q9 L- y
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
! X9 @4 N" z5 n2 Q/ |! Y% q- j9 w  Y% i9 ^' E0 z
function f = s_fitpt_p(x, y, n)% x. F; g) c9 ~6 d
    % 用 n 次多项式实现的最小二乘法3 k& i7 K/ w; z  s8 E2 \( {+ W
9 H" L9 ]5 _+ B- [2 F
    sz = size(x);5 p# E3 Y, P8 |8 t" }# k
    sz = sz(2);
, Y  ~6 c1 x9 P    A = zeros(sz, n + 1);4 n1 d: s: J& f3 Y* G) U
    v = vh(n);2 R* Q* i$ o: M$ S' q5 p7 a7 I
    for i = 1:sz
8 q" f' j" d. b$ L        A(i, = subs(v, double(x(i)));* b6 R) \5 B  q2 S: R  h6 e
    end
+ H. @. T  J8 n# a    f = linsolve(A' * A, A' * y');
2 J% u! p3 _1 k- K9 T    f = vpa(f, 4);! k% ^) F, D! `. i9 j3 H, I
    f = v * f;
% }/ ]6 U# J9 Qend
# P+ V8 Z- c# Q$ t( T/ C* Q$ I2 @
1 [( f- G; j& m% o%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
- d3 A8 r! Q  Y: F. E& G2 v
! b' I! I+ c8 S- r1 _6 H) ?function v = vh(n)
8 {3 d$ i8 B1 \: L( F6 N2 D    % Create vector in horizontal style, such as ) M# \+ F% |0 L0 A" F  S& e  W
    % v = [1, x, x^2, ..., x^n]
0 v) z$ E: R% m& R2 _0 r0 j* m; }, k1 @/ w6 C# G& ~
    if (n < 0 || n > 9)
' Q' e) _4 V9 g) A# A+ O1 C        error('Make sure ''n'' is in range of [0, 9]')
! L, n% ?+ y( T. F4 m/ y# P    end
% x! l: H4 M* @    s = '';
) l& _, `% b; Y! ]) C    for i = 0:n
, j% P- j  w7 B7 L0 N, k. u, k        s = strcat(s, ',x^');
; a% B" A# {6 N  N+ s: p7 _        s = strcat(s, num2str(i));. m# [1 e2 x) P9 q7 U! ~- N
    end1 |2 q; L* ^& e( j4 n! D  E' f" A
    s(1) = '[';
" X% X; O/ O4 q, m% I9 t& B( L3 o    sz = size(s);/ E, F& a  o/ M2 I  R5 u4 z
    s(sz(2) + 1) = ']';. x9 V) D' J, q

" B" x; R) `, }/ z    v = simplify(sym(s));
' n6 r- r! t" F; x9 J6 ^/ |end# q* l; b9 z* S1 D( `- H' J
/ G+ q1 n& y! f+ q' ?6 I
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。
! E, b! e# P- t& k  e
$ P: ?5 e: t, }4 s4 r- y# N
" e+ m: ~; t: z: X
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, 2026-7-10 10:40 , Processed in 0.661523 second(s), 51 queries .

回顶部