[matlab工具箱] 曲線擬合Curve Fitting


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我的matlab版本是 2016a

首先,工具箱如何打開呢?
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apps 這個菜單項中,可以找到很多很多的應用,點擊就可以打開具體的工具窗口

本文介紹的工具有以下這些:

  • curve Fitting
curve Fitting

一開始的界面是這樣子的
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其中下面這個部分是用來添加數據的,提供的選項是workspace中已經存在的變量
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這里我提供一組數據,用來演示

x=[8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0, 15.0, 16.0, 17.0, 18.0, 19.0, 20]; 
y=[0.6,0.62,0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.68, 0.69, 0.66, 0.65, 0.65,0.64]; 

選擇好數據后就自動把散點圖畫好了
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然后在
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這個部分選擇合適的曲線

  • Exponential:指數逼近,有2種類型, a*exp(b*x) 、 a*exp(b*x) + c*exp(d*x)
  • Fourier:傅立葉逼近,有7種類型,基礎型是 a0 + a1*cos(x*w) + b1*sin(x*w)
  • Gaussian:高斯逼近,有8種類型,基礎型是 a1*exp(c1-((x-b1)/c1)^2)
  • Interpolant:插值逼近,有4種類型,linear、nearest neighbor、cubic spline、shape-preserving
  • Polynomial:多形式逼近,有9種類型,linear ~、quadratic ~、cubic ~、4-9th degree ~
  • Power:冪逼近,有2種類型,a*x^b 、a*x^b + c
  • Rational:有理數逼近,分子、分母共有的類型是linear ~、quadratic ~、cubic ~、4-5th degree ~;此外,分子還包括constant型
  • Smoothing Spline:平滑逼近
  • Sum of Sin Functions:正弦曲線逼近,有8種類型,基礎型是 a1*sin(b1*x + c1)
  • Weibull:只有一種,a*b*x^(b-1)*exp(-a*x^b)

在評價一個曲線的擬合效果時,除了直觀的觀察圖像和散點的擬合程度外,matlab還提供了幾個評價參數,英文解釋看官網
+ The sum of squares due to error (SSE)
+ R-square
+ Adjusted R-square
+ Root mean squared error (RMSE)

sse 這個統計量測量的是擬合值與實際值的總偏差和。它也被稱為殘差的平方求和
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值越小,擬合程度越好
R-square由三個公式計算得來,衡量了擬合在解釋數據變化方面的成功程度
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越接近1,表示模型在方差中所占的比例更大(with a value closer to 1 indicating that a greater proportion of variance is accounted for by the model)

Adjusted R-square
調整后的R-平方統計量可以接受任何小於或等於1的值,而接近1的值表示更好的擬合。當模型包含無助於預測響應的項時,可能會出現負值。

RMSE
由以下兩個公式計算得出
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與sse一樣,RMSE值越小,擬合程度越好

最后,將擬合好的結果通過下圖的選項即可輸出到workspace中供之后編程使用
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distribution fitter工具箱的使用說明

 


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