scipy.optimize.curve_fit
是一个用于非线性最小二乘拟合的函数,它可以用来拟合一组数据到一个指定的函数。当你有多个数据系列需要拟合,并且希望它们共享一组参数时,你可以使用 curve_fit
的 loss
参数来设置损失函数,或者自定义拟合过程。
在科学研究和工程领域,当你有多个相关的数据系列,并且相信它们可以通过一组共同的参数来描述时,共享参数拟合非常有用。例如,在物理实验中,不同条件下的数据可能遵循相同的物理定律。
如果你遇到 curve_fit
在多系列数据上设置共享参数的问题,可能是因为 curve_fit
默认为每个数据系列独立拟合参数。为了解决这个问题,你可以:
以下是一个简单的示例,展示如何为两个数据系列设置共享参数:
import numpy as np
from scipy.optimize import curve_fit
import matplotlib.pyplot as plt
# 假设的数据生成函数
def func(x, a, b):
return a * x + b
# 生成两组模拟数据
x_data = np.linspace(0, 10, 100)
y1_data = func(x_data, 2.5, 1) + 0.2 * np.random.normal(size=100)
y2_data = func(x_data, 2.5, -1) + 0.2 * np.random.normal(size=100)
# 初始猜测参数
initial_guess = [2, 0]
# 使用curve_fit进行拟合
params, cov_matrix = curve_fit(func, x_data, y1_data, p0=initial_guess)
params2, cov_matrix2 = curve_fit(lambda x, b: func(x, *params[:2]), x_data, y2_data, p0=params[2:])
# 绘制结果
plt.scatter(x_data, y1_data, label='Data 1')
plt.scatter(x_data, y2_data, label='Data 2')
plt.plot(x_data, func(x_data, *params), 'r-', label='Fit 1')
plt.plot(x_data, func(x_data, *params[:2], params2[0]), 'g-', label='Fit 2')
plt.legend()
plt.show()
print('Shared parameters:', params[:2])
print('Unique parameter for second series:', params2[0])
在这个例子中,我们首先对第一组数据进行拟合,得到参数 a
和 b
的值,然后在对第二组数据进行拟合时,固定 a
的值,只拟合 b
的值。
请注意,这个例子是一个简化的情况,实际应用中可能需要更复杂的处理来确保参数的正确共享和拟合的准确性。
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