Origin的非线性拟合功能.ppt

Origin的非线性拟合功能 非线性模型 拟合 Origin解非线性拟合的算法 Levenberg Marquardt L M method 列文伯格 马夸尔特法 LM算法需要对每一个待估参数求偏导 对于Origin内置的拟合函数 Origin提供了求偏导的解析表达式 因此速度快 拟合时 尽可能使用Origin的提供的内置拟合函数对于用户自定义的拟合函数 求偏导时 直接使用数值进行 速度较慢 Origin也允许用户定义求偏导的表示式 SimplexMethod 单纯形算法 当L M算法不能得出最佳的拟合结果时 可尝试使用该算法 非线性拟合的结果如何评价 Origin中进行非线性拟合的步骤 1 将数据输入worksheet2 做数据的散点图3 进行非线性拟合 A 若有相应的菜单命令 点击相应的菜单命令即可B 使用Origin内置拟合函数 可以使用拟合向导 按向导指示操作即可C 若自定义函数 使用高级非线性拟合工具进行拟合 所有的拟合过程都可以控制 A 使用菜单进行非线性拟合 FitExponentialDecay firstorder一阶指数衰减拟合 FitExponentialDecay secondorder二阶指数衰减拟合 FitExponentialDecay thirdorder三阶指数衰减拟合 上机练习 C ProgramFiles OriginLab OriginPro75 Samples Analysis CurveFitting ExpDecay OPJ 完成Origin软件自带的指数二阶衰减拟合例题文件 FitExponentialGrowth一阶指数增长拟合 FitSigmoidalS拟合 当x轴为线性坐标时 采用Boltzmann函数拟合 当x轴为对数坐标时 采用Logistic函数拟合 S拟合工具 使用菜单命令进行线性拟合 很多参数都是选用缺省值 用户无法对整个过程进行干预 选用 tool 菜单中的 SigmoidalFit 可以对S拟合过程中的相关参数进行选择 使拟合过程按要求进行 适合高级用户使用 上机练习 C ProgramFiles OriginLab OriginPro75 Samples Analysis CurveFitting SigmoidalFit OPJ 完成Origin软件自带的S拟合例题文件 FitGaussian高斯拟合 FitLorentzian洛仑兹拟合 FitMulti peaks多峰拟合 按照峰值分段拟合 每一段采用Gaussion或Lorentzian方法 上机练习 C ProgramFiles OriginLab OriginPro75 Samples Analysis CurveFitting MultiPeakFit OPJ 完成Origin软件自带的多峰拟合例题文件 B FittingWizard非线性拟合向导 第1步 选择要拟合的数据 在这里控制参与拟合的数据点自变量 独立变量的 范围 数据点在图形中的显示设置 第2步 选择合适的拟合函数 函数的类别 函数名称 函数公式 函数图形 第3步 选择权重数据 没有权重就选择None 第4步 拟合控制 参数设置 显示各测量点的残差图 显示置信区间曲线 显示预期区间曲线 置信区间 预期区间 第5步 输出结果 是否绘制这些曲线 是否输出这些参数 选中的话 会提示把本次拟合的过程保存为一个工具栏上的图标 为以后进行同样的拟合提供方便 在此区域右击鼠标 可弹出图示的快捷菜单 可对拟合向导进行一些设置 Origin内置函数NLSF拟合 C ProgramFiles OriginLab OriginPro75 Samples Analysis CurveFitting NLSFBuiltInFunc OPJ 完成Origin软件自带的使用内置函数进行NLSF拟合的例题文件 拟合向导上机练习 C TheNLSFAdvancedFittingTool NonlinearLeastSquaresFittingNLSF高级拟合工具 这是BasicMode 点击More按钮 即可切换到AdvancedMode NLSF的两种模式 AdvancedMode 1 选择拟合函数 若自定义函数就选择New 这里可以写一些参数的线性约束条件 设参数为a b c d 条件可以是 a b a 2 b c 2 d 4 约束之间用分号分分隔 换行按CTRL ENTER 2 设置函数参数的一些约束条件 没有的话就跳过 3 拟合过程中一些参数的设置 一般用默认设置即可 一般不要选中 设置参数的有效数字 Delta一定程度上会影响拟合的结果 设置最大的迭代次数 设置权重方法 没有就选None 4 选择要拟合的数据 1 选变量 2 选数据 3 确认将数据赋予变量 设X变量的时候也是点左边的按钮 不要点这个按钮 存放模拟曲线的数据点的数据集名称 根据这里的参数绘制曲线 选择Action Fit 则最后一次选中的参数被传递给Fit程序 5 模拟曲线 使用Origin进行非线性拟合 必须指定各参数的初始值 使用内置拟合函数时 Origin会自动设置好比较合适的初始值 使用自定义函数拟合时 用户必须自己指定初始值 初始值选的不好 拟合就有可能不成功 好的初始值的选择需要对拟合数据 拟合函数仔细分析 以及用户的经验 取消选中的话 则这个参数在迭代过程中保持不变 当函数中某个参数被确定的话 就可以在这里设置 误差 取值范围是 0 1 越接近1 则越表明该参数有可能过参数化了 这个时候 用户就要考虑拟合的模型是否正确了 是否可以简化模型 除去一些参数 拟合的结果 6 进行拟合 大多数情况下 过参数化的模型都应该认真审视 但并不是所有的过参数化的模型都是坏的模型 比如说 绝大多数的指数方程都是这样的模型 执行一次LMiteration 执行n次LM迭代 迭代过程中要终止的话 按ESC键即可 当LM迭代方法无法进行时 可以尝试进行Simplex迭代方法 一般情况下 此方法不如LM方法好 downhillsimplexmethod 用这两个按钮可以浏览拟合过程中每次迭代得到的参数 迭代过程的输出结果显示在这里 创建一个worksheet 将拟合结果写入其中 要FindY 在这里填入x的值 x在数据集内 外都可以 要FindX 在这里填入y的值 y必须在数据集之内 7 生成结果 创建一个matrix 将Var CovMatrix写入其中 自定义拟合函数 1 添加一个新的函数类别 将自定义的函数都放置在这个类别里 以便以后重复使用 2 定义新函数 用户自定义函数存放在Origin FitFunc文件夹 文件名为 FunctionName FDF 定义参数和变量时 以下符号不可以使用 Origin内部要用 x1 x2 xny1 y2 ynz1 z2 zni t j e 使用OriginC编写函数 默认的参数名为P1 P2等 若要使用自定义的符号 选中这里 参数之间用英文逗号分隔开 与C语言相同 参数的数目 点击这里进行编译 自定义函数NLSF拟合上机练习1 C ProgramFiles OriginLab OriginPro75 Samples Analysis CurveFitting NLSFUserDefFunc OPJ 完成Origin软件自带的使用自定义函数进行NLSF拟合的例题文件 体重约