x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ,11, 12, 13, 14, 15,16,17,18,19,20,21], dtype=float)
y = np.array([5, 7, 9, 11, 13, 15, 28.92, 42.81, 56.7, 70.59, 84.47, 98.36, 112.25, 126.14, 140.03,145,147,149,151,153,155]) plt.scatter(x,y,s=30,c='b')

得到如下散点图:

定义分段函数

#6个未知参数 x0x1,y0,y1分别是2个分割间断点的横纵坐标 k0,k1是第一和第三段直线的斜率
def piecewise(x,x0,x1,y0,y1,k0,k1):
return np.piecewise(x , [x <= x0, np.logical_and(x0<x, x<= x1),x>x1] ,
[lambda x:k0*(x-x0) + y0,#根据点斜式构建函数
lambda x:(x-x0)*(y1-y0)/(x1-x0)+y0,#根据两点式构建函数
lambda x:k1*(x-x1) + y1])

根据分段函数进行拟合,通过迭代寻找最优的p,即为p_best

注:p(p_best)中包含的是拟合之后求得的所有未知参数

perr_min = np.inf
p_best = None
for n in range(100):
k = np.random.rand(6)*20
p , e = optimize.curve_fit(piecewise, x, y,p0=k)
perr = np.sum(np.abs(y-piecewise(x, *p)))
if(perr < perr_min):
perr_min = perr
p_best = p

根据p_best调用curve_fit函数绘制拟合图像

xd = np.linspace(0, 21, 100)
plt.figure() plt.plot(xd, piecewise(xd, *p_best))
xx=(p_best[0],p_best[1])
yy=(p_best[2],p_best[3]) plt.scatter(xx,yy,s=30,c='black')
plt.show()

结果如下:

完整代码:

from scipy import optimize
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np #6个未知参数 x0x1,y0,y1分别是2个分割间断点的横纵坐标 k0,k1是第一和第三段直线的斜率
def piecewise(x,x0,x1,y0,y1,k0,k1):
return np.piecewise(x , [x <= x0, np.logical_and(x0<x, x<= x1),x>x1] ,
[lambda x:k0*(x-x0) + y0,#根据点斜式构建函数
lambda x:(x-x0)*(y1-y0)/(x1-x0)+y0,#根据两点式构建函数
lambda x:k1*(x-x1) + y1]) x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ,11, 12, 13, 14, 15,16,17,18,19,20,21], dtype=float)
y = np.array([5, 7, 9, 11, 13, 15, 28.92, 42.81, 56.7, 70.59, 84.47, 98.36, 112.25, 126.14, 140.03,145,147,149,151,153,155]) plt.scatter(x,y,s=30,c='b') perr_min = np.inf
p_best = None
for n in range(100):
k = np.random.rand(6)*20
p , e = optimize.curve_fit(piecewise, x, y,p0=k)
perr = np.sum(np.abs(y-piecewise(x, *p)))
if(perr < perr_min):
perr_min = perr
p_best = p xd = np.linspace(0, 21, 100)
plt.figure() plt.plot(xd, piecewise(xd, *p_best))
xx=(p_best[0],p_best[1])
yy=(p_best[2],p_best[3]) plt.scatter(xx,yy,s=30,c='black')
plt.show()

Python:使用piecewise与curve_fit进行三段拟合的更多相关文章

  1. 用Python开始机器学习(3:数据拟合与广义线性回归)

    机器学习中的预测问题通常分为2类:回归与分类. 简单的说回归就是预测数值,而分类是给数据打上标签归类. 本文讲述如何用Python进行基本的数据拟合,以及如何对拟合结果的误差进行分析. 本例中使用一个 ...

  2. Python数据处理——绘制函数图形以及数据拟合

    1.多项式拟合 对散点进行多项式拟合并打印出拟合函数以及拟合后的图形import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npx=np.arange(1,17, ...

  3. python应用 曲线拟合 02

    前情提要 CsI 闪烁体晶体+PD+前放输出信号满足: $U(t) = \frac{N_f\tau_p}{\tau_p-\tau_f} \left[ e^{-\frac{t}{\tau_p}}-e^{ ...

  4. 用Python开始机器学习(7:逻辑回归分类) --好!!

    from : http://blog.csdn.net/lsldd/article/details/41551797 在本系列文章中提到过用Python开始机器学习(3:数据拟合与广义线性回归)中提到 ...

  5. Python数据挖掘

    Python之所以如此流行,原因在于它的数据分析和挖掘方面表现出的高性能,而我们前面介绍的Python大都集中在各个子功能(如科学计算.矢量计算.可视化等),其目的在于引出最终的数据分析和数据挖掘功能 ...

  6. python应用 曲线拟合 01

    双指数函数 待拟合曲线为 y(x) = bepx + ceqx import matplotlib.pyplot as plt x = ([0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0. ...

  7. covid19数据挖掘与可视化实验

    数据说明: 来源: https://www.kesci.com/mw/project/5e68db4acdf64e002c97b413/dataset (ncov) 日期:从2020年1月21日开始 ...

  8. 数值分析实验之曲线最小二乘拟合含有噪声扰动(python实现)

    一.实验目的 掌握最小二乘法拟合离散数据,多项式函数形式拟合曲线以及可以其他可以通过变量变换转化为多项式的拟合曲线目前待实现功能: 1. 最小二乘法的基本实现. 2. 用不同数据量,不同参数,不同的多 ...

  9. 用python的numpy作线性拟合、多项式拟合、对数拟合

    转自:http://blog.itpub.net/12199764/viewspace-1743145/ 项目中有涉及趋势预测的工作,整理一下这3种拟合方法:1.线性拟合-使用mathimport m ...

随机推荐

  1. centos7无法访问虚拟机web服务

    第一种: 先看下防火墙状态:firewall-cmd --state 关闭防火墙再试试:systemctl stop firewalld.service 第二种,不想关闭防火墙 放开http服务 fi ...

  2. Stream流的基本介绍以及在工作中的常用操作(去重、排序以及数学运算等)

    平时工作中,我在处理集合的时候,总是会用到各种流操作,但是往往在处理一些较为复杂的集合时,还是会出现无法灵活运用api的场景,这篇文章的目的,主要是为介绍一些工作中使用流时的常用操作,例如去重.排序和 ...

  3. 计算机网络再次整理————tcp例子前奏[三]

    前言 简单编写一下tcp例子. 正文 我们常说IOS有7层,实际上也只有4层,或者这样说简单的说是4层. 首先是数据链路层,首先这一层解决了什么问题呢?为什么要有这一层呢? 首先要抛开有操作系统的意识 ...

  4. iOS9新特性之常见关键字

    /* nullable:1.怎么使用(语法) 2.什么时候使用(作用) nullable作用:可能为空 nullable 语法1 @property (nonatomic, strong, nulla ...

  5. Td 内容不换行,超过部分自动截断,用...表示

    转载请注明来源:https://www.cnblogs.com/hookjc/ <table width="200px" style="table-layout:f ...

  6. curl: (6) Could not resolve host: mirrors.163.com; Unknown error 服务器上解析不了域名,换成ip可以

    原因是DNS域名解析问题: 添加nameserver即可解决 echo nameserver 8.8.8.8 > /etc/resolv.conf 解释一下DNS服务 DNS(Domain Na ...

  7. Linux开机显示模式切换

    修改vim /etc/inittab 默认为5-图形界面模式,改为3-多用户模式即可 # Default runlevel. The runlevels used are: # 0 - halt (D ...

  8. ARC下的内存管理

    1.ARC下单对象内存管理 局部变量释放对象随之被释放 int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { Person *p = ...

  9. 它来了,那个最帅的男人来了 Linux常用命令精华讲解 中部

    Linux 相对于上部,今天这些内容有点干巴 -ls         列表显示目录内容  -alias   设置别名 -du        统计目录及文件空间占用情况 -mkdir   创建新目录 - ...

  10. Redis常用数据类型以及操作

    Redis常用数据类型以及操作 目录 Redis常用数据类型以及操作 一.String数据类型 1. SET/GET/APPEND/STRLEN 2. INCR/DECR/INCRBY/DECRBY ...