파이썬 Python에서 부분 선형 피팅을 적용하는 방법은 무엇입니까?

데이터 세트에 대해 그림 1과 같이 부분 선형 피팅을 맞추려고합니다.

이 수치는 선에 설정하여 얻은 것입니다. 코드를 사용하여 부분 선형 피팅을 적용하려고했습니다.

from scipy import optimize
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ,11, 12, 13, 14, 15])
y = np.array([5, 7, 9, 11, 13, 15, 28.92, 42.81, 56.7, 70.59, 84.47, 98.36, 112.25, 126.14, 140.03])


def linear_fit(x, a, b):
    return a * x + b
fit_a, fit_b = optimize.curve_fit(linear_fit, x[0:5], y[0:5])[0]
y_fit = fit_a * x[0:7] + fit_b
fit_a, fit_b = optimize.curve_fit(linear_fit, x[6:14], y[6:14])[0]
y_fit = np.append(y_fit, fit_a * x[6:14] + fit_b)


figure = plt.figure(figsize=(5.15, 5.15))
figure.clf()
plot = plt.subplot(111)
ax1 = plt.gca()
plot.plot(x, y, linestyle = '', linewidth = 0.25, markeredgecolor='none', marker = 'o', label = r'\textit{y_a}')
plot.plot(x, y_fit, linestyle = ':', linewidth = 0.25, markeredgecolor='none', marker = '', label = r'\textit{y_b}')
plot.set_ylabel('Y', labelpad = 6)
plot.set_xlabel('X', labelpad = 6)
figure.savefig('test.pdf', box_inches='tight')
plt.close()    

그러나 이것은 나에게 그림의 형태에 적합하게했다. 2, 나는 값을 가지고 놀아 보았지만 변화가 없었습니다. 상단 라인을 적절하게 맞출 수 없습니다. 저에게 가장 중요한 요구 사항은 그라디언트 변경점을 얻기 위해 Python을 얻는 방법입니다. 본질적으로 파이썬이 적절한 범위에서 두 개의 선형 피팅을 인식하고 맞추기를 원합니다. Python에서 어떻게이 작업을 수행 할 수 있습니까?

 

해결 방법

 

numpy.piecewise () 를 사용하여 조각 별 함수를 만든 다음 curve_fit () 를 사용할 수 있습니다. 코드는 다음과 같습니다.

from scipy import optimize
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
%matplotlib inline

x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ,11, 12, 13, 14, 15], dtype=float)
y = np.array([5, 7, 9, 11, 13, 15, 28.92, 42.81, 56.7, 70.59, 84.47, 98.36, 112.25, 126.14, 140.03])

def piecewise_linear(x, x0, y0, k1, k2):
    return np.piecewise(x, [x < x0], [lambda x:k1*x + y0-k1*x0, lambda x:k2*x + y0-k2*x0])

p , e = optimize.curve_fit(piecewise_linear, x, y)
xd = np.linspace(0, 15, 100)
plt.plot(x, y, "o")
plt.plot(xd, piecewise_linear(xd, *p))

출력 :

 

참조 페이지 https://stackoverflow.com/questions/29382903