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2023-05-10 18:40| 来源: 网络整理| 查看: 265

我正在尝试使用 scipy.optimize.curve_fit 将一些数据拟合到 Python 中的曲线中.我遇到了错误 ValueError: array must not contain infs or NaNs。

我不相信我的 x 或 y 数据包含 infs 或 NaNs:

>>> x_array = np.asarray_chkfinite(x_array) >>> y_array = np.asarray_chkfinite(y_array) >>>

想知道我的 x_array 和 y_array 在两端是什么样子的(x_array 是计数,y_array 是分位数):

>>> type(x_array) >>> type(y_array) >>> x_array[:5] array([0, 0, 0, 0, 0]) >>> x_array[-5:] array([2919, 2965, 3154, 3218, 3461]) >>> y_array[:5] array([ 0.9999582, 0.9999163, 0.9998745, 0.9998326, 0.9997908]) >>> y_array[-5:] array([ 1.67399000e-04, 1.25549300e-04, 8.36995200e-05, 4.18497600e-05, -2.22044600e-16])

还有我的功能:

>>> def func(x,alpha,beta,b): ... return ((x/1)**(-alpha) * ((x+1*b)/(1+1*b))**(alpha-beta)) ...

我正在执行的是:

>>> popt, pcov = curve_fit(func, x_array, y_array)

导致错误堆栈跟踪:

Traceback (most recent call last): File "", line 1, in File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/scipy/optimize/minpack.py", line 426, in curve_fit res = leastsq(func, p0, args=args, full_output=1, **kw) File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/scipy/optimize/minpack.py", line 338, in leastsq cov_x = inv(dot(transpose(R),R)) File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/scipy/linalg/basic.py", line 285, in inv a1 = asarray_chkfinite(a) File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/numpy/lib/function_base.py", line 590, in asarray_chkfinite "array must not contain infs or NaNs") ValueError: array must not contain infs or NaNs

我猜测错误可能与我的数组无关,而是由 scipy 在中间步骤中创建的数组?我对相关的 scipy 资源进行了一些挖掘 文件,但事情很快就变得毛茸茸的,以这种方式调试问题。有什么明显的我在这里做错了吗?我在其他问题中不经意地提到,有时某些初始参数猜测(我目前没有任何明确的猜测)可能会导致这类错误,但即使是这种情况,也很高兴知道 a) 为什么会这样,b) 如何避免。

最佳答案

为什么会失败

不是您的输入数组包含 nans 或 infs,而是在某些 X 点和参数的某些值对目标函数的评估导致 nans 或 infs:换句话说,对于某些 x、alpha、beta 和 b,具有值 func(x,alpha,beta,b) 的数组给出nans 或 infs 优化例程。

Scipy.optimize 曲线拟合函数使用 Levenberg-Marquardt 算法。它也称为阻尼最小二乘优化。这是一个迭代过程,并且在每次迭代时计算最优函数参数的新估计。此外,在优化过程中的某个时刻,算法正在探索未定义函数的参数空间的某些区域。

如何修复

1/初始猜测

参数的初始猜测对收敛具有决定性作用。如果初始猜测与最优解相去甚远,您更有可能探索目标函数未定义的一些区域。因此,如果您能更好地了解您的最佳参数是什么,并为您的算法提供这个初始猜测,则可能会避免在继续过程中出现错误。

2/模型

另外,您可以修改您的模型,使其不返回 nans。对于参数的那些值, params 其中原始函数 func 未定义,您希望目标函数取巨大的值,或者换句话说 func(params ) 与要拟合的 Y 值相去甚远。

另外,在你的目标函数没有定义的地方,你可能会返回一个大的 float ,例如 AVG(Y)*10e5 和 AVG 平均值(这样你就可以确保很多大于要拟合的 Y 值的平均值)。

链接

你可以看看这篇文章:Fitting data to an equation in python vs gnuplot

关于python - scipy.optimize.curvefit() - 数组不能包含 infs 或 NaNs,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/14470012/



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