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利用Matlab进行二次函数的拟合

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发表于 2019-11-18 09:47 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
5 J& c5 N9 Q, G
世界如此复杂,任一元素受到太多因素的影响,因而要挑出合适的元素。例如,对于无人机价格Price,仅考虑体积V和速度S对价格的影响,构建一个函数P(V,S)。人为选定采用二次函数的方法拟合。
7 g0 N7 T" x/ L7 y6 {# b+ U1 t! x+ j1 h# A, c! n8 t, ?4 e
+ @# G1 b6 ~. M: g" L. l* j

- H" D  |, z5 z5 E( {收集的数据如表:6 c( ?; Z5 b! u: F6 X3 O5 ^3 I

' H5 U$ m% q9 F6 _6 V( ^# S& z

8 M, N4 A3 y, y) l' y  u8 ]4 G/ c" g5 u' E) Y2 Z0 c
那么就不难列出如下一个方程:5 T4 g, U" U& I, X  x5 b9 r2 w6 [

' R6 H3 L) v- g. v价格=系数阵*数据阵   代码: c=data_new\price# E. \( o; z, D+ I9 ]/ f

' L4 p# N" p& W: A其中系数阵就是不同下标的C,其中数据阵就是【V^2,S^2,V,S,SV,1】
) e6 ?, c0 U3 r) r! T- j) O
% B2 R6 ]: }6 ~7 x: |2 T欲求系数阵,只需用六或以上方程(正定或超定方程),六个未知数,继而:
: R9 L8 L& f6 F
3 n6 a. Z3 P+ u  f- ]系数阵=价格*数据阵的逆: p* O3 w9 c9 O8 l1 I4 k" i7 a6 @2 U

* z  J. A. e( X代码如下:9 a& i$ J/ z- e$ w

- Y  G/ \; l1 s! _) ?+ J( z, ]
  • %输入原始数据
  • data=[1,1169,124992,16;2,948,55200,22;3,1051,89280,15;4,825,10200,8;5,921,36400,12;6,873,8500,10;7,1100,80080,19];
  • %分别计算价格阵和数据阵
  • price=data(:,2);
  • data_new=[];
  • for n=1:7
  •     s=data(n,4);
  •     v=data(n,3);
  •     temp=[v^2,s^2,v,s,s*v,1];
  •     data_new=[data_new;temp];
  • end
  • %计算结果
  • c=data_new\price
  • %验算结果
  • dis=data_new*c-price
      ]# x1 \" ^: g4 n+ F
   
4 y: F% O0 U) i6 O5 z- R7 c2 d* u& {3 [; G( J7 L  X
但其实,你完全可以在工具栏输入cftool唤起拟合工具栏,进行如此的设置:
5 i% Z0 y4 ?& f8 g' ~8 w) z# a
4 [2 d' y  N0 y0 ], i
2 Y% r# `& H3 j1 v
0 t, {. F; `# t" ~4 [
一步,就完成了全部。而且他还帮你算了各种我看不懂的系数。多么好啊?% A0 \/ G/ r8 U# @# N( g. {

6 j9 ]9 X3 @. [6 J- |6 A8 Z
8 ]* x, t: E* i, b闲谈
) R8 \! x# P1 n5 C: g; u9 U5 h
好了,正文结束了,我们来闲谈一下吧。这是我第一次做测绘专业之外的数据拟合工作(因比赛的需要)。我们都明白matlab可以干这个,但却还是折腾了不少时间才查到资料。
9 b0 k1 g3 \/ v( i2 M: M! O/ q! C
  ]4 e8 _; E$ B最开始我们其实都没意识到这是一个拟合问题,那时候我们查的关键词是:
6 Z" p* ~5 Y* j! p; S: Y; V! c' w9 v6 T3 ]4 D; v
已知X,Y,Z,matlab可以获得其曲面函数么?
6 _3 j& r0 B( l! P4 ?0 b8 j$ Y% o! G, k) @. ?8 @8 [
我们发现网上很多回答都告诉了我们怎么画这个曲面,但少有答案提到获得其曲面函数,更没有人提到拟合这个词。' D2 b) X- ?0 i

! G* Q. \- J* p$ V6 B+ v8 R9 i接着我对我的队友说,其实我们专业干过这个,我们有一套关于平差的方法可以处理这个问题。这其实就是一个解方程的问题。进一步,我突然想到,说,这是一个拟合问题。咱们可以自己用二次曲面来拟合,二次曲面拟合共6个未知数,咱们收集了七个数据,这是可以解的!接着,我们如此搜索:3 }* |- s$ ^) ]$ x: J6 u/ a6 u7 x
! Y: M# z: L! @0 p
matlab如何拟合二次曲面
& q# F$ O+ q/ F- ~) Y: m4 R
+ M. J7 q1 e; N; G. b答案有不少都指向了使用cftool。接着我们稍微查阅了一下,就获得了答案。- H5 W6 A7 X. [9 g% e

! `, y( ~: P0 f. T  t6 C想法

  D1 O2 V0 ^" D0 F; \# q
7 k7 h; C% G* r) a上述的搜索至少反映出了两点:
- M2 X: S% F; Y1 l* a) F) d: F' m6 J
1.界定清楚问题所属领域,很重要。5 Z- P1 U3 ~1 _8 G$ ?) V) ?
0 _1 A# j8 P, a
2.对于搜索,详细描述问题等于一无所获,宽泛描述问题便可各取所需。, ]- v- c2 U. C& Y3 i1 f
# Q1 n. D6 C' n
另外,关于推测功能(对一个新接触的软件,处于常情考虑其可能有的功能,进而通过搜索使用之,并解决具体问题)关于matlab之所以会有拟合这个功能,也很容易想明白。拟合是一个重复性极高且十分重要的操作,封装于工具箱中,也是再正常不过的事情了。

3 |+ k2 \* C7 k/ M# j7 G1 K; a% A7 Z3 s5 _% n0 C

* P8 @! m& j- y( w# e. S# Q, T4 W5 m/ n: j* @8 m
" n3 l& A7 m5 C6 F1 ^/ b/ q# E6 f

( V" `: W) o; Q2 K
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