Aproksymacja średnio kwadratowa funkcją wykładniczą.

Przybliżanie, metoda najmniejszych kwadratów, wielomiany interpolacyjne i inne.
fluffiq
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 124
Rejestracja: 17 gru 2017, o 17:45
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Poznań
Podziękował: 5 razy

Aproksymacja średnio kwadratowa funkcją wykładniczą.

Post autor: fluffiq »

Mam tabelkę z wartosciami

\(\displaystyle{ \begin{tabular}{|r|l|c}
\hline
x_{i} & y{i} \\
1.00 & 0.55 \\
1.25 & 0.71 \\
1.50 & 0.88 \\
1.75 & 1.09 \\
2.00 & 1.25 \\
\hline
\end{tabular}}\)


muszę aproksymować te punkty funkcją \(\displaystyle{ y = bx^{a}}\)

Wiem że będzie to aproksymacja średnio kwadratowa dana wzorami:

\(\displaystyle{ G^{T}Gm = G^{T}d}\)
\(\displaystyle{ m= \left( G^{T}G\right)^{-1}G^{T}d}\)

Chodzi mi o przekształcenie ->

\(\displaystyle{ y = bx^{a}}\)
\(\displaystyle{ \ln y = Y}\)
\(\displaystyle{ \ln b = B}\)
\(\displaystyle{ \ln x = X}\)
\(\displaystyle{ a = e^{A}}\)

\(\displaystyle{ Y = B + AX}\)

Potem sobie ładnie wszystko liczę korzystając ze wzorów podanych wcześniej i powstaje taka tabelka:

\(\displaystyle{ \begin{tabular}{|r|l|c}
\hline
\ln\left( x\right) & \ln\left( y\right) \\
X & Y \\
0 & -0.598 \\\
0.22 & -0.34 \\
0.4 & -0.13 \\
0.56 & 0.09 \\
0.69 & 0.22 \\
\hline
\end{tabular}}\)


i potem liczę już macierz \(\displaystyle{ G}\) , \(\displaystyle{ G^{T}}\), \(\displaystyle{ G^{T}G}\), \(\displaystyle{ G^{T}d}\) czy też \(\displaystyle{ \left( G^{T}G\right)^{-1}}\)

I coś tam wychodzi.

\(\displaystyle{ G^{T}Gm = G^{T}d}\)

\(\displaystyle{ \left[\begin{array}{cc}5&1.86&1.87&0.998\end{array}\right] \left[\begin{array}{c}A&B&\end{array}\right] = \left[\begin{array}{c}9.41&3.74\end{array}\right]}\)

Popełniłem jakiś błąd?
janusz47
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 7918
Rejestracja: 18 mar 2009, o 16:24
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 30 razy
Pomógł: 1671 razy

Re: Aproksymacja średnio kwadratowa funkcją wykładniczą.

Post autor: janusz47 »

" I coś tam wychodzi"?

Jak przechodzisz do układu równań normalnych z macierzą \(\displaystyle{ G?}\)
fluffiq
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 124
Rejestracja: 17 gru 2017, o 17:45
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Poznań
Podziękował: 5 razy

Re: Aproksymacja średnio kwadratowa funkcją wykładniczą.

Post autor: fluffiq »

Moje całe rozwiązanie:


\(\displaystyle{ G^{T}Gm = G^{T}d}\)
\(\displaystyle{ m= \left( G^{T}G\right)^{-1}G^{T}d}\)

Chodzi mi o przekształcenie ->

\(\displaystyle{ y = bx^{a}}\)
\(\displaystyle{ \ln y = Y}\)
\(\displaystyle{ \ln b = B}\)
\(\displaystyle{ \ln x = X}\)
\(\displaystyle{ a = e^{A}}\)

więc mam takie równanie:

\(\displaystyle{ Y = B + AX}\)
i taka tabelke:

\(\displaystyle{ \begin{tabular}{|r|l|c}
\hline
\ln\left( x\right) & \ln\left( y\right) \\
X & Y \\
0 & -0.598 \\\
0.22 & -0.34 \\
0.4 & -0.13 \\
0.56 & 0.09 \\
0.69 & 0.22 \\
\hline
\end{tabular}}\)


więc liczę poszczególne składowe równań macierzowych:

\(\displaystyle{ G^{T} = \left[\begin{array}{ccccccc} 1 & 1 & 1 & 1 & 1 \\ 0 & 0.22 & 0.4 & 0.56 & 0.69 \end{array}\right]}\)

\(\displaystyle{ G^{T}G = \left[\begin{array}{cc} 5 & 1,87 \\ 1.87 & 0.998 \end{array}\right]}\)

\(\displaystyle{ M = \left[\begin{array}{c} A \\ B \end{array}\right]}\)

\(\displaystyle{ G^{T}d = \left[\begin{array}{c} -0.76 \\ 0.07 \end{array}\right]}\)

\(\displaystyle{ d = \left[\begin{array}{c} -0.6 \\ -0.34 \\ -0.13 \\ 0.09 \\ 0.22 \end{array}\right]}\)

\(\displaystyle{ G^{T}Gm = G^{T}d}\)

\(\displaystyle{ \left[\begin{array}{cc}5&1.86&1.87&0.998\end{array}\right] \left[\begin{array}{c}A&B&\end{array}\right] = \left[\begin{array}{c}9.41&3.74\end{array}\right]}\)

\(\displaystyle{ A = - 0.55}\)

\(\displaystyle{ B =0,332}\)

Więc przypominając sobie wzór na moje równanie

\(\displaystyle{ Y = B +Ax}\)

Wychodzi:
\(\displaystyle{ Y = -0.332 + 0.555x}\)

i powracam do formy której oczekują w rozwiązaniu czyli

\(\displaystyle{ y = bx^{a}}\)

więc:

\(\displaystyle{ b = e^{B}}\)

\(\displaystyle{ b = 0.72}\)

\(\displaystyle{ a = A}\)

czyli:

\(\displaystyle{ y = 0.72x^{-0.555}}\)
Ostatnio zmieniony 30 sie 2018, o 11:10 przez fluffiq, łącznie zmieniany 1 raz.
janusz47
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 7918
Rejestracja: 18 mar 2009, o 16:24
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 30 razy
Pomógł: 1671 razy

Aproksymacja średnio kwadratowa funkcją wykładniczą.

Post autor: janusz47 »

Popraw we wzorze na postać funkcji liniowej Y znak plus zamiast znaku równości.

Ok!
ODPOWIEDZ