Интерактивная кривая и поверхностный подбор кривой

Представляем приложение Аппроксимирование Кривыми

Вы можете подгонять кривые и поверхности к данным и просматривать графики с помощью приложения Аппроксимирование Кривыми.

  • Создание, построение графиков и сравнение нескольких подгонок.

  • Используйте линейную или нелинейную регрессию, интерполяцию, сглаживание и пользовательские уравнения.

  • Просмотрите статистику качества подгонки, отобразите доверительные интервалы и невязки, удалите выбросы и оцените подгонку с данными валидации.

  • Автоматически сгенерируйте код для подгонки и построения графиков кривых и поверхностей или экспортируйте его в рабочую область для последующего анализа.

Подбор кривой

  1. Загрузите некоторые примеры данных в MATLAB® командная строка:

    load census

  2. Откройте приложение Аппроксимирование Кривыми, введя:

    cftool
    Также щелкните Curve Fitting на вкладке Apps.

  3. Выберите X data и Y data. Для получения дополнительной информации смотрите Выбор данных для подгонки в приложении Аппроксимирование Кривыми.

    Приложение Аппроксимирования кривыми создает аппроксимация полиномом данных по умолчанию.

  4. Попробуйте другие опции подгонки. Например, смените полином на Degree 3 для аппроксимации кубического полинома.

  5. Выберите другой тип модели из списка категорий модели, например, Smoothing Spline. Для получения информации о моделях, которые можно подгонять, смотрите Типы модели для кривых и поверхностей.

  6. Выберите File > Generate Code.

    Приложение Аппроксимирования кривыми создает файл в Редактора, содержащий код MATLAB, чтобы воссоздать все подгонки и графики в вашем интерактивном сеансе.

Совет

Подробный пример рабочего процесса см. в разделе Сравнение подгонок в приложении Аппроксимирование Кривыми.

Чтобы создать несколько подгонок и сравнить их, смотрите Создание нескольких подгонок в Аппроксимирование кривыми Приложения.

Подбор поверхности

  1. Загрузите некоторые примеры данных в командную строку MATLAB:

    load franke

  2. Откройте приложение Аппроксимирование Кривыми:

    cftool

  3. Выберите X data, Y data и Z data. Для получения дополнительной информации смотрите Выбор данных для подгонки в приложении Аппроксимирование Кривыми.

    Приложение Аппроксимирование Кривыми создает интерполяционную подгонку по умолчанию к данным.

  4. Выберите другой тип модели из списка категорий модели, например, Polynomial.

    Для получения информации о моделях, которые можно подгонять, смотрите Типы модели для кривых и поверхностей.

  5. Попробуйте другие опции подгонки для выбранного типа модели.

  6. Выберите File > Generate Code.

    Приложение Аппроксимирования кривыми создает файл в Редактора, содержащий код MATLAB, чтобы воссоздать все подгонки и графики в вашем интерактивном сеансе.

Совет

Подробный пример см. в разделе «Подбор поверхности к данным Франке».

Чтобы создать несколько подгонок и сравнить их, смотрите Создание нескольких подгонок в Аппроксимирование кривыми Приложения.

Типы модели для кривых и поверхностей

На основе выбранных данных в списке категорий подгонки показаны категории либо кривых, либо поверхностей. В следующей таблице описаны опции для кривых и поверхностей.

Категория подгонкиКривыеПоверхности
Regression Models
ПолиномДа (до 9 степени)Да (до степени 5)
ЭкспоненциалДа 
ФурьеДа 
ГауссовскийДа 
СтепеньДа 
РациональныйДа 
Сумма синусаДа 
WeibullДа 
Interpolation
InterpolantДа
Методы:
Ближайшая соседка
Линейный
Кубический
Сохранение формы (PCHIP)
Да
Методы:
Ближайшая соседка
Линейный
Кубический
Бихармония (v4)
Тонкопластинчатый сплайн
Smoothing
Сглаживание сплайнаДа 
Lowess Да
Custom
Пользовательское уравнениеДаДа
Линейный подбор кривойДа 

Для получения информации об этих типах подгонки смотрите:

Выбор данных для подгонки в приложении Аппроксимирование Кривыми

Чтобы выбрать данные для подгонки, используйте раскрывающиеся списки в приложении Аппроксимирование Кривыми, чтобы выбрать переменные в рабочем пространстве MATLAB.

  • Для подгонки кривых:

    • Выберите X data и Y data.

    • Выберите только Y data для построения графика Y по индексу (x=1:length( y )).

  • Чтобы соответствовать поверхностям, выберите X data, Y data и Z data.

Можно использовать выпадающие списки приложения Аппроксимирование Кривыми, чтобы выбрать любые числовые переменные (с несколькими элементами) в рабочем пространстве MATLAB.

Точно так же можно выбрать любые числовые данные в рабочей рабочей области, чтобы использовать их как Weights.

Для кривых X, Y и Weights должны быть матрицами с таким же количеством элементов.

Для поверхностей X, Y и Z должны быть либо:

  • Матрицы с таким же количеством элементов

  • Данные в виде таблицы

Для поверхностей веса должны иметь то же количество элементов, что и Z.

Дополнительные сведения см. в разделе Выбор совместимых данных о поверхности размера.

Когда вы выбираете переменные, приложение Аппроксимирование Кривыми немедленно создает кривую или поверхность подгонки с настройками по умолчанию. Если вы хотите избежать длительного переоборудования больших наборов данных, можно отключить Auto fit, сняв флажок.

Примечание

Приложение Аппроксимирование Кривыми использует снимок выбранных данных. Последующие изменения данных в рабочей области не влияют на вашу подгонку. Чтобы обновить данные подгонки из рабочей области, сначала измените выбор переменной, а затем повторно выберите переменную с помощью раскрывающихся элементов управления.

При возникновении проблем с выбранными данными на панели Results отображаются сообщения. Для примера приложение Аппроксимирования кривыми игнорирует Infs, NaNs, и мнимые компоненты комплексных чисел в данных, и вы видите сообщения на панели Results в этих случаях.

Если вы видите предупреждения о корректировке данных или несовместимых размеров, прочитайте «Выбор совместимого размера поверхностных данных» и «Поиск и устранение проблем проблем с данными» для получения информации.

Сохранение и перезагрузка сеансов

Обзор

Можно сохранять и перезагружать сеансы для быстрого доступа к нескольким подгонкам. Файл сессии содержит все подгонки и переменные в вашем сеансе и запоминает ваше размещение.

Сохранение сеансов

Чтобы сохранить сеанс, сначала выберите File > Save Session, чтобы открыть браузер файлов. Затем выберите имя и место для файла сеанса (с расширением файла .sfit).

После сохранения сеанса один раз можно использовать File > Save Session, чтобы перезаписать этот сеанс для последующих сохранений.

Чтобы сохранить текущий сеанс под другим именем, выберите File > Save Session As.

Перезагрузка сеансов

Используйте File > Load Session, чтобы открыть браузер файлов, где можно выбрать сохраненный файл сеанса аппроксимирования кривыми для загрузки.

Удаление сеансов

Используйте File > Clear Session, чтобы удалить все подгонки из текущего сеанса приложения Аппроксимирование Кривыми.

Похожие темы