Кривая и поверхностная аппроксимация

Подбор кривой

Чтобы программно подогнать кривую, следуйте шагам в этом простом примере:

  1. Загрузите некоторые данные.

    load hahn1

    Создайте подгонку, используя fit функция, задающая переменные и тип модели (в данном случае rat23 - тип модели).

    f = fit( temp, thermex, 'rat23' )

    Постройте график вашей подгонки и данных.

    plot( f, temp, thermex )
    f( 600 )

Для примера, сравнивающего различные аппроксимации полиномом, см. «Полином Аппроксимирования кривыми».

Подбор кривой поверхности

Чтобы программно подгонять поверхность, следуйте шагам в этом простом примере:

  1. Загрузите некоторые данные.

    load franke
  2. Создайте подгонку, используя fit функция, задающая переменные и тип модели (в данном случае poly23 - тип модели).

     f = fit( [x, y], z, 'poly23' )
  3. Постройте график вашей подгонки и данных.

    plot(f, [x,y], z)

Для примера подгонки пользовательских уравнений см. Surface Fitting With Custom Equations to Biopharmaceutical Data.

Типы модели и анализ подгонки

Для получения дополнительной информации и примеров конкретных типов модели и анализа аппроксимации смотрите следующие разделы:

Рабочий процесс для командной строки Подбора кривой

Программное обеспечение Curve Fitting Toolbox™ предоставляет множество методов для анализа данных и моделирования.

Совет

Чтобы быстро собрать MATLAB® код для кривой и поверхности подгонки и графики, используйте приложение Аппроксимирование Кривыми, а затем сгенерируйте код. Можно преобразовать интерактивный анализ одного набора данных в переиспользуемую функцию для анализа командной строки или для пакетной обработки нескольких наборов данных. См. «Генерация кода и экспорт подгонок в рабочую область».

Чтобы использовать аппроксимирование кривыми функции для программных подборов кривой и анализа, следуйте этому рабочему процессу:

  1. Импортируйте свои данные в рабочее пространство MATLAB с помощью load команда (если ваши данные ранее хранились в переменном MATLAB) или любая из функций MATLAB для чтения данных из определенных типов файлов. Возможно, вам потребуется изменить форму данных: см. prepareCurveData или prepareSurfaceData.

  2. (Необязательно) Если ваши данные зашумлены, вы можете сглаживать их, используя smooth функция. Сглаживание используется, чтобы идентифицировать основные тренды в данных, которые могут помочь вам в выборе соответствующего семейства параметрических моделей. Если параметрическая модель не является заметной или подходящей, сглаживание может быть самоцелью, обеспечивая непараметрическую подгонку данных.

    Примечание

    Сглаживание оценивает центр распределения отклика у каждого предиктора. Это делает недействительным предположение, что ошибки в данных являются независимыми, а также делает недействительными методы, используемые для вычисления интервалов доверия и предсказания. Соответственно, когда параметрическая модель идентифицируется посредством сглаживания, исходные данные должны быть переданы в fit функция.

  3. Задайте параметрическую модель для данных - либо модель библиотеки Curve Fitting Toolbox, либо пользовательскую модель, которую вы задаете. Вы задаете модель, передав строку или выражение в fit функция или (необязательно) с fittype объект, который вы создаете с помощью fittype функция.

    Для просмотра доступных библиотечных моделей смотрите Список библиотечных моделей для Curve и Surface Fitting.

  4. (Необязательно) Вы можете создать структуру опций подгонки для подгонки, используя fitoptions функция. Опции подгонки задают такие вещи, как веса для данных, методы подгонки и низкоуровневые опции для алгоритма аппроксимации.

  5. (Необязательно) Вы можете создать правило исключения для подгонки используя excludedata функция. Правила исключения указывают, какие значения данных будут рассматриваться как выбросы и исключены из подгонки.

  6. Задайте данные x и y (и z, если подбор кривой поверхности), модель (строка, выражение или fittype объект), и (опционально) структуру опций аппроксимации и правило исключения с fit функция для выполнения подгонки.

    The fit функция возвращает cfit (для кривых) или sfit (для поверхностей) объект, который инкапсулирует вычисленные коэффициенты и статистику соответствия. Для получения дополнительной информации об объектах подгонки см. раздел «Объекты и методы подбора кривой кривых и поверхностей».

  7. Можно повторно обработать объекты подгонки, возвращенные fit функция, путем передачи их различным функциям, таким как feval, differentiate, integrate, plot, coeffvalues, probvalues, confint, и predint.

Используйте следующие функции для работы с кривой и подгонкой поверхности.

Метод построения кривых или поверхностейОписание

argnames

Получите входные параметры

category

Получите категорию подгонки

coeffnames

Получите имена коэффициентов

coeffvalues

Получите значения коэффициентов

confint

Получите доверительные интервалы для подобранных коэффициентов

dependnames

Получите имя зависимой переменной

differentiate

Дифференцируйте подгонку

excludedata

Исключить данные из подгонки

feval

Оцените модель в заданных предикторах

fittype

Конструкция fittype объект

formula

Получите строку формулы

indepnames

Получите независимое имя переменной

integrate

Интегрирование подгонки кривых

islinear

Определите, является ли модель линейной

numargs

Получите количество входных параметров

numcoeffs

Получите количество коэффициентов

plot

Построение подгонки

predint

Получите интервалы предсказания

probnames

Получите зависимые от проблемы имена параметров

probvalues

Получите зависящие от задачи значения параметров

quad2d

Численно интегрируйте подгонку (sfit объект)

setoptions

Установите опции модели подгонки

type

Получите имя модели

См. также

| | | | |

Похожие темы