Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Pascal ABC
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Карта форума Темы раздела Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.76/29: Рейтинг темы: голосов - 29, средняя оценка - 4.76
0 / 0 / 2
Регистрация: 01.10.2013
Сообщений: 344
1

Аппроксимация функции, метод наименьших квадратов

01.04.2016, 17:14. Показов 5484. Ответов 9
Метки нет (Все метки)

Author24 — интернет-сервис помощи студентам
Аппроксимация функции. Метод наименьших квадратов.
Задача: Написать программу, вычисляющую точки функции y, находит зашумленные и аппроксимирующие точки и построить их на графике.

В программе всё вроде строит, но аппроксимирующие точки совпадают 1 в 1 с зашумлёнными, так не должно быть, может кто сталкивался с таким, или я чего-то не понимаю.

Pascal
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
uses graphabc;
const M=4;
      N=11;
var  Tochki, PrTochki, AprTochki: array[1..N] of real;
     i,j,k:integer;
     MK:array[1..n,1..n] of real;
    a:array[1..M,1..M] of real;
    b,x:array[1..M] of real;
    h:real;
    F:array[1..N,1..M] of real;
    Ft, Fu:array[1..M,1..N] of real;
 
function y(x:real):real;
begin
    y:=cos(sqr(x)+1)+exp(0.3*x);
end;
 
function fi(x:real; i:integer):real;
var j:integer;
    p:real;
begin
     p:=0;
     if i<1 then
     fi:=x
     else begin
      for j:=2 to i do
           p:=p+x*x;
      fi:=p;
     end;
end;
 
procedure NaytiTochki;
var i,j:integer;
    v:real;
begin
     for i:=1 to N do  begin
         Tochki[i]:=y(i);
         randomize;
         v:=0;
         for j:=1 to 6 do
             v:=v+Random-3;
         PrTochki[i]:=Tochki[i] + (v*sqrt(2)*Tochki[i]*0.5*0.01);
     end;
end;
 
procedure Gaus;
begin
{for i:=1 to n do begin
   writeln('Элементы матрицы:',i);
   for j:=1 to n do begin
     write('Введите A(',i,',',j,'):');
     readln(a[i,j]);
    end;
   write('Введите B(',i,'):');
   readln(b[i]);
  end;}
 
 for i:=1 to M do begin     //Прямой метол
   for j:=i+1 to M do begin
     a[j,i]:=-a[j,i]/a[i,i];
     for k:=i+1 to M do
       a[j,k]:=a[j,k]+a[j,i]*a[i,k];
     b[j]:=b[j]+a[j,i]*b[i];
    end;
  end;
 
 x[M]:=b[M]/a[M,M];      //Обратный
 for i:=M-1 downto 1 do begin
   h:=b[i];
   for j:=I+1 to M do
    h:=h-x[j]*a[i,j];
   x[i]:=h/a[i,i];
  end;
  
   {writeln(' Переменные:');        // Вывод переменных
 for i:=1 to M do
   writeln('X(',i,')=',x[i]:3:5); }
end;
 
procedure Proizvedenie;
var i,j,z:integer;
    sig:real;
begin
sig:=0.5;
for i:=1 to N do             //Заполняем матрицу k
    for j:=1 to N do
        if i = j then
           MK[i,j]:=1/sqr(sig);
 
for i:=1 to N do             //Заполняем матрицу F и Ft
    for j:=1 to M do  begin
        F[i,j]:=0;
        z:=0;
        while z<j do begin
              if z = 0 then
                 F[i,j]:=F[i,j] + Tochki[i]
              else  F[i,j]:=F[i,j]*Tochki[i];
              inc(z);
        end;
        Ft[j,i]:=F[i,j];
    end;
 
for i:=1 to M do       //Ft * K
    for j:=1 to N do begin
        Fu[i,j]:=0;
        for z:=1 to N do
            Fu[i,j]:=Fu[i,j] + Ft[i,z]*MK[z,j];
    end;
    
for i:=1 to M do       //Fu * F
    for j:=1 to M do begin
        a[i,j]:=0;
        for z:=1 to N do
            a[i,j]:=a[i,j] + Fu[i,z]*F[z,j];
    end;
    
for i:=1 to M do begin       //Fu * y
    b[i]:=0;
    for z:=1 to N do
        b[i]:=b[i] + Fu[i,z]*PrTochki[z];
    end;
end;
 
procedure Grafik;
var x, x1, y, y1,i,r : integer;
    Xn: real;
begin
Line(100,600,1250,600); //OX
Line(100,600,100,0); //OY
//Деления
Line(100,590,100,610);
TextOut(100,615, '0');
Line(200,590,200,610);
TextOut(200,615, '1');
Line(300,590,300,610);
TextOut(300,615, '2');
Line(400,590,400,610);
TextOut(400,615, '3');
Line(500,590,500,610);
TextOut(500,615, '4');
Line(600,590,600,610);
TextOut(600,615, '5');
Line(700,590,700,610);
TextOut(700,615, '6');
Line(800,590,800,610);
TextOut(800,615, '7');
Line(900,590,900,610);
TextOut(900,615, '8');
Line(1000,590,1000,610);
TextOut(1000,615, '9');
Line(1100,590,1100,610);
TextOut(1100,615, '10');
Line(1200,590,1200,610);
TextOut(1200,615, '11');
 
Line(90,100,110,100);
TextOut(75,95, '25');
Line(90,200,110,200);
TextOut(75,195, '20');
Line(90,300,110,300);
TextOut(75,295, '15');
Line(90,400,110,400);
TextOut(75,395, '10');
Line(90,500,110,500);
TextOut(75,495, '5');
 
//Точные точки
SetBrushColor(1);
SetBrushStyle(bsSolid);
x:=200;
r:=4;
for i:=1 to N do begin
    y:=600 - round(20*Tochki[i]);
    Circle(x, y, r);
    x:=x+100;
end;
 
//Зашумленные точки
SetBrushColor(clBlue);
SetBrushStyle(bsSolid);
x:=200;
for i:=1 to N do begin
    y:=600 - round(20*PrTochki[i]);
    Circle(x, y, r);
    x:=x+100;
end;
 
//Апроксимирующие точки
SetBrushColor(clRed);
SetBrushStyle(bsSolid);
x:=200;
for i:=1 to N do begin
    y:=600 - round(20*AprTochki[i]);
    Circle(x, y, r);
    x:=x+100;
end;
 
end;
 
begin
NaytiTochki; //Находим точные и зашумленные точки
Proizvedenie;
Gaus;
for i:=1 to N do begin   // Апроксимирующие точки
    AprTochki[i]:=0;
    for j:=1 to M do
        AprTochki[i]:=AprTochki[i] + x[j]*F[i,j];
end;
Grafik;
end.
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
01.04.2016, 17:14
Ответы с готовыми решениями:

Метод наименьших квадратов
Привет всем. Нужно составить программу, которая будет вычислять методом наименьших квадратов. Также...

Метод наименьших квадратов
При проведении экспериментальных измерений часто получается ряд значений вида...

Написать программу метод наименьших квадратов
Дана функция sqrt(abs(x)) отрезок на отрезке на равных частях взяты N точек принадлежащих функции....

Аппроксимация метод наименьших квадратов
Дайти начало (как что надо делать) графики чертит не надо ПЛЗ помогите чем сможите

9
Модератор
Эксперт по электронике
8476 / 4335 / 1642
Регистрация: 01.02.2015
Сообщений: 13,461
Записей в блоге: 8
01.04.2016, 17:32 2
1) randomize должен вызываться только один раз в начале основной программы, а не в цикле (строка 38)
2) не видно инициализации массива x[...]

Добавлено через 58 секунд
И поясните, чтем занимаются переменные.

Добавлено через 2 минуты
И ещё совет.
Никогда не пишите мегакод. Отлаживайте по частям. Например, отладили Gaus, перенесли его в мегакод, отладили заполнение матрицы Грэма, перенесли в мегакод. А то будет как сейчас - неизвестно - за что хвататься, что глючит.
0
0 / 0 / 2
Регистрация: 01.10.2013
Сообщений: 344
01.04.2016, 20:20  [ТС] 3
А можешь пояснить, вот в данных нам не дали никакого массива, каким он должен быть-то, я на секунду подумал что его и не надо забивать вообще?
0
Модератор
Эксперт по электронике
8476 / 4335 / 1642
Регистрация: 01.02.2015
Сообщений: 13,461
Записей в блоге: 8
01.04.2016, 21:05 4
В общем виде, аппроксимируют зависимость y(x), т.е. вводят N значений y и N значений x.

И поясните, что такое MK, F, Fu, Ft.
0
0 / 0 / 2
Регистрация: 01.10.2013
Сообщений: 344
01.04.2016, 22:18  [ТС] 5
Не могу особо пояснить, это программа предоставлена для разбора, но она работает неправильно
0
Модератор
Эксперт по электронике
8476 / 4335 / 1642
Регистрация: 01.02.2015
Сообщений: 13,461
Записей в блоге: 8
01.04.2016, 22:26 6
Что такое "для разбора"?
Что в итоге хотите получить?

Когда я изучал эту тему (МНК) не создавал каких-то матриц MK, F, Fu, Ft. Поэтому и не понимаю их назначения. Догадываюсь, что это подобие того, что на картинке, но смысл понять не могу.
Миниатюры
Аппроксимация функции, метод наименьших квадратов  
0
Модератор
Эксперт по электронике
8476 / 4335 / 1642
Регистрация: 01.02.2015
Сообщений: 13,461
Записей в блоге: 8
01.04.2016, 22:37 7
Вот по таким формулам http://alexeypetrov.narod.ru/C/sqr_less_about.html
Вот так делал в ВУЗе Интерполяция функции одной переменной алгоритм прилагается

Такую реализацию видел здесь и могу осознать Нарисовать график по вводимым и выводимым в результате данным
0
0 / 0 / 2
Регистрация: 01.10.2013
Сообщений: 344
04.04.2016, 11:16  [ТС] 8
Прошу прощения, что так задержался, просто умер, а тут ожил ...

Вот всё, что есть по данной задаче, это получается некая последовательность выполнения действий.
Дана функция y:=cos(sqr(x)+1)+exp(0.3*x), в добавок phi[i]=x[i], k=4, сигма=0,5, x[i]=[1,2..11]
А потом написаны шаги:
1) Найти Yi по Xi
2) Сигма изменения i-я = сигма *0.01*Yi;
3) Получить 11 Гамма i-ых < Сигма изменений итых
4) Yi c чёрточкой = Yi+Гаммаi
5) Методом наименьших квадратов
а=сумма по K (a i-e * phi[i])
6) Построить на графике точное значение точек, аппроксимирующее и зашумлённое.

Вот еще есть листик с заданием:
1-й вариант. Программа такая как я приложил в самом начале, но работает она не правильно, точки высчитывает неправильно, причин не знаю.
0
Модератор
Эксперт по электронике
8476 / 4335 / 1642
Регистрация: 01.02.2015
Сообщений: 13,461
Записей в блоге: 8
04.04.2016, 11:43 9
О! Мы в ВУЗе так глубоко не копались.

Там ещё нужно преобразование входных данных выполнять, а потом результатов - т.к. МНК на выходе даёт полином, но за счёт пересчётов, можно получить любую аппроксимирующую функцию.

В общем, открывайте методичку и сверяйте формулы. Тем более, что роль вашей программы не освещена (кроме некорректности её результатов).
0
0 / 0 / 2
Регистрация: 01.10.2013
Сообщений: 344
04.04.2016, 12:12  [ТС] 10
В общем забиваю и буду крутиться как-нить.
Я не мочь выполнять задания, которые строятся только на одном "Вы должны".
Препод еще хотел блок-схему и код на листке чтоб был при нём сделан ...
0
04.04.2016, 12:12
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
04.04.2016, 12:12
Помогаю со студенческими работами здесь

Метод Наименьших квадратов
Ребят помогите разобраться с мнк. Нужно решить мнк для функции вида a*1/x+b.

Метод наименьших квадратов в паскале
Подскажите есть ли готовый алгоритм

Метод Наименьших Квадратов (MNK)
мне задали создать программу обработки измерений Методом Наименьших Квадратов y=ax+b и y=ax. при...

Метод наименьших квадратов (МНК)
Здравствуйте, прошу вашей помощи, нужно составить алгоритм решения задачи для аппроксимации точек...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
10
Ответ Создать тему
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2024, CyberForum.ru