我试图使用SciPy的optimize.curve_fit
将函数拟合到一些分散的数据,但我需要拟合曲线下的面积与基于分散的数据计算的面积相同,并且曲线通过数据的起始点和终点。为了做到这一点,我在惩罚公式中使用由散射数据定义的面积(积分),如this answer,同时用参数sigma
加权拟合,如建议here。
不幸的是,当包含积分约束时,我不能让我的拟合通过初始点和终点。如果忽略积分约束,拟合工作正常并通过点。积分约束和积分约束不可能同时满足吗?我在Windows 10上使用Python 3.7.10。
import scipy
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = scipy.linspace(0, scipy.pi, 100)
y = scipy.sin(x) + (0. + scipy.rand(len(x))*0.4)
def Func(x,a,b,c):
return a*x**2 + b*x + c
# modified function definition with penalization
def FuncPen(x,a,b,c):
integral = scipy.integrate.quad(Func, x[0], x[-1], args=(a,b,c))[0]
penalization = abs(np.trapz(y,x)-integral)*10000
return a*x**2 + b*x + c + penalization
sigma = np.ones(len(x))
sigma[[0, -1]] = 0.0001 # first and last points
popt1, _ = scipy.optimize.curve_fit(Func, x, y, sigma=sigma)
popt2, _ = scipy.optimize.curve_fit(FuncPen, x, y, sigma=sigma)
y_fit1 = Func(x, *popt1)
y_fit2 = Func(x, *popt2)
fig, ax = plt.subplots(1)
ax.scatter(x,y)
ax.plot(x,y_fit1, color='g', alpha=0.75, label='curve_fit')
ax.plot(x,y_fit2, color='b', alpha=0.75, label='constrained')
plt.legend()
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1条答案
按热度按时间fcy6dtqo1#
非常感谢埃尔温·卡尔维拉根对这个问题的开放性评论。我在这里发布我的解决方案:
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