複数の引数による計算

Question

x=-4,-3,...,3,4の９点で最小二乗法を用いてフィッティングを行うプログラムを組みました。
xの刻み幅を1だけでなく0.1,0.01の場合もまとめて計算して、それぞれグラフを作成したいのですが、関数を使ってやるやり方がいまいち分かりませんのでご回答いただけると幸いです。
また、得られた関数の係数を表示する方法も教えていただけたら幸いです。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

a, b, c =1,2,2
def f(x):
    return a*x**2+ b*x+c

x = np.arange(-4,5)
y = f(x)
noise = np.random.normal(loc=0,scale=3,size=len(x))

n=3
X = np.zeros((len(x),n))
X[:,0] = 1
X[:,1] = x
X[:,2] = x**2
(param,residuals,rank,s) = np.linalg.lstsq(X,y+noise)

plt.title("least square")
plt.xlabel("x")
plt.ylabel("y")
plt.scatter(x,y+noise,color="blue")
plt.plot(x,param[0]*X[:,0]+param[1]*X[:,1]+param[2]*X[:,2],color="red")

Comments

[stdio]

配列で返すか辞書で返すかすれば？

どこが分からないのかもう少し具体的に教えてくれると助かります。

[runrun5]

説明不足で申し訳ないです
今はxの刻み幅が1になっているのですが、刻み幅を0.1,0.01の場合も同じプログラムでまとめて計算して、それぞれを別のグラフで表示させて、フィッテングしたグラフの係数を表示させたいといった感じです

Answer 1

単純に for step in [1,0.1,0.01]: にてループして３回同じ処理をすると良いのではないでしょうか

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(x, param=(1,2,2)):
    return param[0]*x**2 + param[1]*x + param[2]

fig, ax = plt.subplots(1,3,figsize=(10,3))
for i, step in enumerate([1,0.1,0.01]):
    x = np.arange(-4, 5, step)
    y = f(x)
    noise = np.random.normal(loc=0,scale=3,size=len(x))

    n=3
    A = np.zeros((len(x),n))
    A[:,0] = x**2
    A[:,1] = x
    A[:,2] = 1
    param,residuals,rank,s = np.linalg.lstsq(A,y+noise)


    ax[i].set_title("least square (STEP={})".format(step))
    ax[i].set_xlabel("x")
    ax[i].set_ylabel("y")
    ax[i].scatter(x,y+noise,color="blue")
    tx = np.linspace(-4,5,1000)
    ax[i].plot(tx, f(tx, param), color='red')
plt.savefig('out.png')
plt.show()

Comments

[takasima20]

#横から失礼します。
php の foreach ループと並びが逆なんですねえ。
ループ内で使う変数が前にきてるのは
参照しやすくていいかも。