新闻摘要:在大量的应用领域中,人们经常面临用一个解析函数描述数据(通常是测量值)的任务。在插值法里,数据假定是正确的,要求以某种方法描述数据点之间所发生的情况。人们设法找出某条光滑曲线,它最佳地拟合数据,但不必要经过任何数据点。标有‘o‘的是数据点。
在大量的应用领域中,
们经常面临用一个解析函数描述数据(通常
测量值)的任务。对
个问题有两种方法。在插值法里,数据假定是正确的,要求以某种方法描述数据点之间所发生的情况。这种方法在下一节讨论。这里讨论的方法是曲线拟合或回归。人们设法找出某条光滑曲线,它最佳地拟合数据,但不必要经过任何数据点。图11.1说明了这两种方法。标有'o'的是数据点;连接数据点的实线描绘了线性内插,虚线是数据的最佳拟合。
11.1 曲线拟合
曲线拟合涉及回答两个基本问题:最佳拟合意味着什么?应该用什么样的曲线?可用许多不同的方法定义最佳拟合,并存在无穷数目的曲线。所以,从这里开始,我们走向何方?正如它证实的那样,当最佳拟合被解释为在数据点的最小误差平方和,且所用的曲线限定为多项式时,那么曲线拟合是相当简捷的。数学上,称为多项式的最小二乘曲线拟合。如果这种描述使你混淆,再研究图11.1。虚线和标志的数据点之间的垂直距离是在该点的误差。对各数据点距离求平方,并把平方距离全加起来,就是误差平方和。这条虚线是使误差平方和尽可能小的曲线,即是最佳拟合。最小二乘这个术语仅仅是使误差平方和最小的省略说法。

图11.12阶曲线拟合
在MATLAB中,函数polyfit求解最小二乘曲线拟合问题。为了阐述这个函数的用法,让我们以上面图11.1中的数据开始。
» x=[0.1.2.3.4.5.6.7.8.91];
» y=[-.4471.9783.286.167.087.347.669.569.
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