【數(shù)學(xué)建模算法】(番外6)Matlab曲線擬合工具箱cftool

在之前的幾節(jié)中我們介紹了一些插值和擬合的算法迁筛,這一節(jié)我們介紹Matlab中專用于曲線擬合和插值的工具箱——cftool。

以一個例子作為這篇文章的開始:

例1 已知一組函數(shù)采樣點如下表:

x 110.3323 148.7328 178.064 202.8258033 224.7105 244.5711 262.908 280.0447 296.204 311.5475
y 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

利用Matlab中的cftool尋找適當?shù)哪P蛯@個數(shù)據(jù)進行擬合耕挨。

1.在命令行輸入數(shù)據(jù)

x=[110.3323 148.7328 178.064 202.8258033 224.7105 244.5711 262.908 280.0447 296.204 311.5475];
y=[5 10 15 20 25 30 35 40 45 50];

2.嘗試畫出折線圖觀察

折線圖

發(fā)現(xiàn)曲線形狀更像一個二次曲線或者一個指數(shù)曲線细卧,所以決定使用二次曲線或指數(shù)曲線分別擬合選擇效果好的一種。

接下來就要用到工具箱了

3.打開cftool工具箱

在命令行輸入cftool

>> cftool

之后就會出現(xiàn)cftool的主界面

cftool主界面

下面對界面進行逐一介紹:

1.左上角——數(shù)據(jù)界面

數(shù)據(jù)界面

可以看到cftool工具箱支持最多3維數(shù)據(jù)的擬合筒占,而且還可以為數(shù)據(jù)增加權(quán)重贪庙。
在你打開工具箱之后,它會自動讀取工作區(qū)的數(shù)據(jù)翰苫,你需要將其分別賦給X,Y,Z data止邮。

2.右上角——擬合選項

擬合選項

左邊部分:
最上面:函數(shù)類型

Polynomial:多項式


Polynomial

Degree:多項式階數(shù)。
Robust:魯棒性要求:
Off——無要求
LAR——(least absolute residual)最小絕對殘差
Bisquare——賦權(quán)最小殘差奏窑,給離曲線近的給予較大的權(quán)重导披,遠的給予較小的權(quán)重。

Custom Equation

Custom Equation:用戶自定方程
下面是用戶自行編寫的函數(shù)形式良哲。

Exponential

指數(shù)型Exponential

舉例說明到此結(jié)束盛卡,剩下的類型請讀者自行探索。

3.左下角——結(jié)果(Result)

Result

在這部分中會給出函數(shù)的模型和計算出的參數(shù)值筑凫。

4.右下角——圖像

圖像

給出按參數(shù)擬合出的函數(shù)圖像滑沧。

5.最下方——各類參數(shù)和評價指標

各類參數(shù)和評價指標

4.比較兩種擬合方式的結(jié)果

二次多項式:


二次多項式

指數(shù)型:


指數(shù)型

從二者的結(jié)果比較可以明顯看出,多項式的擬合效果更好巍实。

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