python實現最小二乘擬合,求解函式方程

2021-10-16 23:09:34 字數 1401 閱讀 2159

import sympy

'''1.定義相應的輸入和差值節點,

2.接下來需要計算法方程和

求出給出點的二次最小二乘擬合函式(a_0,a_1,a_2)

'''x_i = [0.00, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90, 1.00]

y_i = [1.00, 1.75, 1.96, 2.19, 2.44, 2.71, 3.00]

w_i = [1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00, 1.00]

def mathfunc(x, y, w):

"""input:多個點集,和權重集合

實現乙個函式,可以傳入任意對的點值,並實現乙個能夠求得特值函式的方法

output:函式y關於x的變數表示式

:return: list

"""gram_list_all =

d_list =

for i in range(2*2+1):#attention range中的值

gram_list_each = 0

#for j in range(len(x))::#邏輯錯誤,不應寫這個迴圈

for x_i, w_i in zip(x, w):

gram_list_each += w_i*(x_i**i)

#求d列表的相應的list

#定義一些的資料

for i in range(3):

t = 0

#for i in range(len(x)):#邏輯錯誤,不應寫這個迴圈

for x_i, f_i, w_i in zip(x, y, w):

t += w_i*(x_i**i)*f_i

return gram_list_all, d_list

"""1.math_func函式已經實現了陣列內gram矩陣和d向量簇的求解

2.編寫函式通過呼叫math_func函式求解a的值。

"""g, d = mathfunc(x_i, y_i, w_i)

# print(g,d)

a_0 = sympy.symbols('a_0')

a_1 = sympy.symbols('a_1')

a_2 = sympy.symbols('a_2')

w = [g[0]*a_0+g[1]*a_1+g[2]*a_2-d[0],g[1]*a_0+g[2]*a_1+g[3]*a_2-d[1],g[2]*a_0+g[3]*a_1+g[4]*a_2-d[2]]

result = sympy.solve(w,[a_0, a_1, a_2])

print('所求的函式表示式為:%f + %f*x + %f*x^2'%(result[a_0],result[a_1],result[a_2]))

供學習參考使用。

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