Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

МНК (Метод наименьших квадратов) - C++

Восстановить пароль Регистрация
 
Рейтинг: Рейтинг темы: голосов - 45, средняя оценка - 4.89
vadim09
6 / 6 / 1
Регистрация: 04.08.2012
Сообщений: 62
10.12.2012, 23:39     МНК (Метод наименьших квадратов) #1
Помогите с реализацией аппроксимации МНК.
Есть экспериментальные данные, хочу аппроксимировать их МНК.
Не хочу использовать мат пакеты, хочу написать на С/С++. Подскажите с чего начать и какой алгоритм делать.
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
vua72
410 / 410 / 83
Регистрация: 28.11.2010
Сообщений: 1,158
11.12.2012, 00:13     МНК (Метод наименьших квадратов) #2
Начните отсюда или отсюда, если не хватит инфы - то тогда книжки.
vadim09
6 / 6 / 1
Регистрация: 04.08.2012
Сообщений: 62
11.12.2012, 00:23  [ТС]     МНК (Метод наименьших квадратов) #3
Цитата Сообщение от vua72 Посмотреть сообщение
Начните отсюда или отсюда, если не хватит инфы - то тогда книжки.
Спасибо, но первая ссылка битая, а вторую я читал, даже пытался откомпилировать, а потом разобраться, но что-то не компилируется совсем(
vua72
410 / 410 / 83
Регистрация: 28.11.2010
Сообщений: 1,158
11.12.2012, 00:44     МНК (Метод наименьших квадратов) #4
Первая на википедию, по второй - нужно компилировать как С++.
Вот тут код, если вам это чем-то поможет.
Кликните здесь для просмотра всего текста
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
#include <stdio.h>
#include <process.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
 
float *a, *b, *x, *y, **sums;
int N, K;
//N - number of data points
//K - polinom power
//K<=N
char filename[256];
FILE* InFile=NULL;
void count_num_lines()
{
    //count number of lines in input file - number of equations
    int nelf=0;       //non empty line flag
    do {
        nelf = 0;
        while(fgetc(InFile)!='\n' && !feof(InFile)) nelf=1;
        if(nelf) N++;
    } while(!feof(InFile));
}
void freematrix()
{
    //free memory for matrixes
    int i;
    for(i=0; i<K+1; i++) {
        delete [] sums[i];
    }
    delete [] a;
    delete [] b;
    delete [] x;
    delete [] y;
    delete [] sums;
}
void allocmatrix()
{
    //allocate memory for matrixes
    int i,j,k;
    a = new float[K+1];
    b = new float[K+1];
    x = new float[N];
    y = new float[N];
    sums = new float*[K+1];
    if(x==NULL || y==NULL || a==NULL || sums==NULL) {
        printf("\nNot enough memory to allocate. N=%d, K=%d\n", N, K);
        exit(-1);
    }
    for(i=0; i<K+1; i++) {
        sums[i] = new float[K+1];
        if(sums[i]==NULL) {
            printf("\nNot enough memory to allocate for %d equations.\n", K+1);
        }
    }
    for(i=0; i<K+1; i++) {
        a[i]=0;
        b[i]=0;
        for(j=0; j<K+1; j++) {
            sums[i][j] = 0;
        }
    }
    for(k=0; k<N; k++) {
        x[k]=0;
        y[k]=0;
    }
}
void readmatrix()
{
    int i=0,j=0, k=0;
    //read x, y matrixes from input file
    for(k=0; k<N; k++) {
        fscanf(InFile, "%f", &x[k]);
        fscanf(InFile, "%f", &y[k]);
    }
    //init square sums matrix
    for(i=0; i<K+1; i++) {
        for(j=0; j<K+1; j++) {
            sums[i][j] = 0;
            for(k=0; k<N; k++) {
                sums[i][j] += pow(x[k], i+j);
            }
        }
    }
    //init free coefficients column
    for(i=0; i<K+1; i++) {
        for(k=0; k<N; k++) {
            b[i] += pow(x[k], i) * y[k];
        }
    }
}
void printresult()
{
    //print polynom parameters
    int i=0;
    printf("\n");
    for(i=0; i<K+1; i++) {
        printf("a[%d] = %f\n", i, a[i]);
    }
}
/*void testsolve(){
   //test that ax=y
   FILE* OutFile;
   int i=0, j=0;
   float sum, s, begin, end, step;
   begin = x[0][1];
   end = x[N-1][1];
   step = (end-begin)/20;
   printf("\n");
   for(i=0; i<N; i++){
       sum = 0;
       for(j=0; j<N; j++){
       sum += x[i][j]*a[j];
       }
       printf("%f\t%f\n", s, y[i]);
   }
   OutFile = fopen("test.txt", "wt");
   for(s = begin; s<=end; s+=step){
       sum = 0;
       for(j=0; j<N; j++){
       sum += pow(s, j)*a[j];
       }
       fprintf(OutFile, "%f\t%f\n", s, sum);
   }
   fclose(OutFile);
}*/
/*void printresult(){
   int i=0;
   printf("\n");
   printf("Result\n");
   for(i=0; i<N; i++){
       printf("A%d = %f\n", i, a[i]);
   }
}*/
void diagonal()
{
    int i, j, k;
    float temp=0;
    for(i=0; i<K+1; i++) {
        if(sums[i][i]==0) {
            for(j=0; j<K+1; j++) {
                if(j==i) continue;
                if(sums[j][i] !=0 && sums[i][j]!=0) {
                    for(k=0; k<K+1; k++) {
                        temp = sums[j][k];
                        sums[j][k] = sums[i][k];
                        sums[i][k] = temp;
                    }
                    temp = b[j];
                    b[j] = b[i];
                    b[i] = temp;
                    break;
                }
            }
        }
    }
}
void cls()
{
    for(int i=0; i<25; i++) printf("\n");
}
int main()
{
    int i=0,j=0, k=0;
    cls();
    do {
        printf("\nInput filename: ");
        scanf("%s", filename);
        InFile = fopen(filename, "rt");
    } while(InFile==NULL);
    count_num_lines();
    printf("\nNumber of points: N=%d", N);
    do {
        printf("\nInput power of approximation polinom K<N: ");
        scanf("%d", &K);
    } while(K>=N);
    allocmatrix();
    rewind(InFile);
    //read data from file
    readmatrix();
    //check if there are 0 on main diagonal and exchange rows in that case
    diagonal();
    fclose(InFile);
    //printmatrix();
    //process rows
    for(k=0; k<K+1; k++) {
        for(i=k+1; i<K+1; i++) {
            if(sums[k][k]==0) {
                printf("\nSolution is not exist.\n");
                return 1;
            }
            float M = sums[i][k] / sums[k][k];
            for(j=k; j<K+1; j++) {
                sums[i][j] -= M * sums[k][j];
            }
            b[i] -= M*b[k];
        }
    }
    //printmatrix();
    for(i=(K+1)-1; i>=0; i--) {
        float s = 0;
        for(j = i; j<K+1; j++) {
            s = s + sums[i][j]*a[j];
        }
        a[i] = (b[i] - s) / sums[i][i];
    }
    //InFile = fopen(filename, "rt");
    //readmatrix();
    //fclose(InFile);
    //printmatrix();
    //testsolve();
    printresult();
    freematrix();
    return 0;
}
vadim09
6 / 6 / 1
Регистрация: 04.08.2012
Сообщений: 62
11.12.2012, 01:25  [ТС]     МНК (Метод наименьших квадратов) #5
А у вас компилируется?
vua72
410 / 410 / 83
Регистрация: 28.11.2010
Сообщений: 1,158
11.12.2012, 01:27     МНК (Метод наименьших квадратов) #6
Код под спойлером - да, там пара правок.
Mixaslayer
Сообщений: n/a
12.05.2013, 19:18     МНК (Метод наименьших квадратов) #7
vua72

можно как нибудь переделать прогу что бы значения сам вводил?

и можно ли еще к этой проге алгоритм?
Lenar0809
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.11.2013
Сообщений: 13
14.11.2013, 21:21     МНК (Метод наименьших квадратов) #8
У меня при отладке представленного кода, после введения степени полинома, консоль закрывается. Почему? Подскажите пожалуйста.
vadim09
6 / 6 / 1
Регистрация: 04.08.2012
Сообщений: 62
14.11.2013, 21:44  [ТС]     МНК (Метод наименьших квадратов) #9
в начало
C++
1
#include <windows.h>
в конец
C++
1
system("pause");
Lenar0809
0 / 0 / 0
Регистрация: 14.11.2013
Сообщений: 13
15.11.2013, 21:50     МНК (Метод наименьших квадратов) #10
Спасибо, заработало. Только у меня ещё вопрос. По какому принципу программа считывает данные из файла? Я забиваю в блокнот данные следующим образом:
qwe.txt
Количество точек - 8, а программа считает - 12.
vadim09
6 / 6 / 1
Регистрация: 04.08.2012
Сообщений: 62
15.11.2013, 22:03  [ТС]     МНК (Метод наименьших квадратов) #11
По строкам.
student_knutd
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.03.2013
Сообщений: 43
23.03.2014, 17:08     МНК (Метод наименьших квадратов) #12
подскажите пожалуйста, куда закинуть текстовый файл? я написал программу, запускается консоль и появляется строка "Input filename: ", я ввожу имя файла и оно не находит его.
zss
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
5942 / 5547 / 1783
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 14,164
Завершенные тесты: 1
23.03.2014, 17:56     МНК (Метод наименьших квадратов) #13
Цитата Сообщение от student_knutd Посмотреть сообщение
я ввожу имя файла и оно не находит его
Вводите полный путь к файлу, например,:
c:\temp\myfile.txt
student_knutd
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.03.2013
Сообщений: 43
23.03.2014, 18:06     МНК (Метод наименьших квадратов) #14
не помогло. тоже самое происходит
dimcoder
Полярный
 Аватар для dimcoder
449 / 422 / 66
Регистрация: 11.09.2011
Сообщений: 1,108
23.03.2014, 18:07     МНК (Метод наименьших квадратов) #15
student_knutd,
C++
1
c:\\temp\\myfile.txt
попробуйте, то есть \\ вместо \
zss
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
5942 / 5547 / 1783
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 14,164
Завершенные тесты: 1
23.03.2014, 18:11     МНК (Метод наименьших квадратов) #16
Цитата Сообщение от dimcoder Посмотреть сообщение
то есть \\ вместо \
В этом случае ставить двойные \\ не надо - когда текстовая строка вводится с консоли,
то управляющие символы не действуют.
student_knutd
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.03.2013
Сообщений: 43
23.03.2014, 18:12     МНК (Метод наименьших квадратов) #17
тоже самое. никакой реакции
zss
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
5942 / 5547 / 1783
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 14,164
Завершенные тесты: 1
23.03.2014, 18:14     МНК (Метод наименьших квадратов) #18
А Файл-то действительно есть и заполнен тем, чем надо?
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
31.03.2014, 14:30     МНК (Метод наименьших квадратов)
Еще ссылки по теме:

Метод наименьших квадратов C++
Метод наименьших квадратов C++
C++ СЛАУ. Метод обратной матрицы, метод Гаусса, метод Крамера, метод Зейделя

Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
student_knutd
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.03.2013
Сообщений: 43
31.03.2014, 14:30     МНК (Метод наименьших квадратов) #19
как переделать программу чтобы она не считывала данные с файла, а чтобы их можно было вводить ?
Yandex
Объявления
31.03.2014, 14:30     МНК (Метод наименьших квадратов)
Ответ Создать тему
Опции темы

Текущее время: 12:45. Часовой пояс GMT +3.
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2016, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru