曲线拟合因指数而失败,但 zunzun 正确

2023-12-05

我正在尝试计算两种形式的指数对某些的最佳拟合x, y数据(数据文件可以从here)

这是代码:

from scipy.optimize import curve_fit
import numpy as np

# Get x,y data
data = np.loadtxt('data.txt', unpack=True)
xdata, ydata = data[0], data[1]

# Define first exponential function
def func(x, a, b, c):
    return a * np.exp(b * x) + c

# Get parameters estimate
popt, pcov = curve_fit(func, xdata, ydata)

print popt

# Define second exponential function (one more parameter)
def func2(x, a, b, c, d):
    return a * np.exp(b * x + c) + d

# Get parameters estimate
popt2, pcov2 = curve_fit(func2, xdata, ydata)

print popt2

第一个指数给出与 zunzun.com 完全相同的值(PDF here) for popt:

[  7.67760545e-15   1.52175476e+00   2.15705939e-02]

但第二个给出的值显然是错误的popt2:

[ -1.26136676e+02  -8.13233297e-01  -6.66772692e+01   3.63133641e-02]

这是 zunzun.com 的价值观(PDF here)对于相同的第二个函数:

a = 6.2426224704624871E-15
b = 1.5217697532005228E+00
c = 2.0660424037614489E-01
d = 2.1570805929514186E-02

我尝试按照此处推荐的方式制作列表数组python(scipy)曲线拟合的奇怪结果,但这没有帮助。我在这里做错了什么?


Add 1

我猜这个问题与缺乏有关初始值我正在提供我的功能(如下所述:python 中的 scipy.optimize.curve_fit 高斯拟合结果错误)

如果我像这样将第一个指数的估计值提供给第二个指数(使新参数d最初为零):

popt2, pcov2 = curve_fit(func2, xdata, ydata, p0 = [popt[0], popt[1], popt[2], 0]) 

与 zunzun.com 相比,我得到的结果非常合理,但仍然错误:

[  1.22560853e-14   1.52176160e+00  -4.67859961e-01   2.15706930e-02]

所以现在问题变成:如何自动为我的第二个函数提供更合理的参数?


Zunzun.com 使用差分进化遗传算法 (DE) 来查找初始参数估计,然后将其传递给 scipy 中的 Levenberg-Marquardt 求解器。 DE 实际上本身并不用作全局优化器,而是用作“初始参数猜测器”。

您可以在该网站任意网页的底部找到 zunzun.com 适配程序的 BSD 许可的 Python 源代码的链接 - 它有许多全面的示例 - 因此您无需立即编写代码。如果您有任何疑问,请告诉我,我会尽力提供帮助。

詹姆斯·菲利普斯[电子邮件受保护]

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