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实验数据及模型参数的拟合方法

2022.4.19

(1) 简述实验数据及模型参数拟合方法,并举2个例子。
答:实验数据拟合方法:试验测得的数据常常是一组离散型序列,含有不可避免的误差,或者无法同时满足某特定的函数,那么我们用所逼近函数ψ(x)最优的靠近样点,此法称为拟合函数。
模型参数拟合方法:在某一反应工程实验中,对测得的某一组数据,采用不同的模型去拟合实验数据,求出最佳的模型和模拟参数。
举例:线性拟合函数和二次拟合函数。
(2) 线性拟合和二次拟合函数之间的异同点。
线性拟合:给定一组数据(xi,yi),i=1,2,···,m作拟合直线p(x)=a0+a1x;
二次拟合:给定数据排列(xi,yi),i=1,2,···,m,用二次多项式函数p(x)=a0+a1x+a2x2拟合各组数据。
相同点:二者都是Q与Y之间误差最小原则作为最优标准的逼近函数,二者都用于离散型函数组的拟合,二者都用于单变量函数拟合。
不同点:线性拟合构造的函数为二次函数,二次拟合构造的函数为二次函数。
(3) 什么是矛盾方程组,其如何求解。
答:一般情况下,当方程数n多于变量数m,且m个方程之间线性不相关,则方程组无解,这时方程组称为矛盾方程组。方程组在一般意义下无解,也即无法找到n个变量同时满足m个方程。这种情况和拟合曲线无法同时满足所有的实验数据点相仿,故可以通过求解均方误差min||AX-Y)||22­极小意义下矛盾方程的解来换取拟合曲线。由数学知识还可以证明,方程组ATAX=ATY的解是矛盾方程组AX=Y在最小二乘法下的解。
(4) 什么叫非线性方程求解,试举出五个以上方法。
答:对于一般的非线性方程f(x)=0,通常其根不止一个,求解月无法确定的方法,而任何一种方法,只能算出一个根。因此,在求解非线性方程式,要给定初始值或求解范围。采用相应的方法求解方程f(x)=0的根叫做非线性方程求解。
方法:对分法、直接迭代法、松弛迭代法、牛顿迭代法、割线法。

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