基于最小二乘法的数据拟合与曲线回归分析系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的最小二乘法计算系统,能够处理线性回归和多项式拟合问题。系统接收二维或三维数据点集,通过最小二乘法计算出最佳拟合曲线或曲面方程,并进行可视化展示。系统支持残差分析、拟合优度评估以及预测值计算,适用于科学计算、工程优化和数据分析等领域。
功能特性
- 数据输入:支持一维数组形式的数据点对输入,可接受CSV文件导入或直接数据输入
- 矩阵运算:基于最小二乘法的正规方程求解,实现高效参数估计
- 数值优化:采用数值稳定的算法进行多项式拟合计算
- 多维度拟合:支持二维数据点的曲线拟合和三维数据点的曲面拟合
- 结果分析:提供拟合优度R²值、残差平方和等统计指标
- 可视化展示:生成拟合曲线/曲面图与原始数据的对比展示
- 预测功能:基于拟合结果进行新数据点的预测计算
使用方法
- 数据准备:准备包含x和y坐标的数据文件(CSV格式)或直接输入数据点
- 系统启动:运行主程序文件
- 数据导入:选择数据输入方式(文件导入或手动输入)
- 模型选择:根据需求选择线性回归或指定次数的多项式拟合
- 结果查看:获取拟合参数、统计指标和可视化图表
- 预测应用:输入新数据点进行预测分析
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 支持矩阵运算和图形显示的基本环境
文件说明
主程序文件集成了系统所有核心功能模块,包括数据读取与验证、最小二乘法参数估计、拟合质量评估、结果可视化以及预测分析等完整工作流程。通过调用矩阵运算和数值优化算法实现曲线与曲面拟合,同时负责协调数据输入、处理计算和结果输出的整个分析过程。