生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
5.6 matlab曲线拟合案例(股票预测问题、算法的参数优化问题)
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
1、股票預(yù)測(cè)問題 已知一只股票在2016年8月每個(gè)交易日的收盤價(jià)如下表所示,試預(yù)測(cè)其后面的大體走勢(shì)。
x
= [ 2 3 4 5 8 9 10 11 12 15 16 17 18 19 22 23 24 25 26 29 30 ] ;
y
= [ 7.74 7.84 7.82 7.78 7.91 7.97 7.9 7.76 7.9 8.04 8.06 8.11 8.08 8.13 8.03 8.01 8.06 8.0 8.3 8.41 8.28 ] ;
p
= polyfit ( x
, y
, 3 ) % 三次多項(xiàng)式擬合x1
= [ 31 32 33 ] ;
xi
= [ x x1
] ; y1
= [ 8.27 8.17 9.54 ] ;
plot ( x
, y
, '*' , xi
, polyval ( p
, xi
) , x1
, y1
, 'rp' )
legend ( '原散點(diǎn)圖' , '多項(xiàng)式擬合曲線' )
紅五角星代妻的是三個(gè)新的數(shù)據(jù),雖然擬合曲線仍然經(jīng)過了這三個(gè)數(shù)據(jù)的區(qū)域,但是三個(gè)數(shù)據(jù)都離曲線較遠(yuǎn),所以這次預(yù)則的結(jié)果并沒有太大的參考價(jià)值。
2、算法的參數(shù)優(yōu)化問題 在群體智能優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)中,搜索行為具有一定的隨機(jī)性,以免于陷入局部最優(yōu)。但是,隨機(jī)性參數(shù)的設(shè)置卻是一個(gè)普遍性的多樣性增加,但是難以收斂;若隨機(jī)性太低,算極有可能陷入局部最優(yōu)。已知某算法隨機(jī)性參數(shù)與多樣性、收斂性的關(guān)系分別如表l和表2所示,其中收斂性與多樣性數(shù)據(jù)都已經(jīng)轉(zhuǎn)換為與算法性能相關(guān)的統(tǒng)一度量。現(xiàn)在算法的設(shè)計(jì)者既不愿意降低收斂性,又不愿意犧牲多樣性,想要在兩者之間取得一個(gè)平衡點(diǎn)。請(qǐng)問怎么確定隨機(jī)性參數(shù)?
x
= 0.03 : 0.03 : 0.3 ;
y1
= [ 0.01 0.01 0.02 0.03 0.06 0.07 0.13 0.17 0.25 0.37 ] ;
y2
= [ 0.85 0.76 0.68 0.62 0.54 0.52 0.5 0.49 0.48 0.47 ] ;
plot ( x
, y1
, '*' , x
, y2
, 'o' )
legend ( '多樣性' , '收斂性' )
分析可知: ①隨機(jī)性參數(shù)的增長(zhǎng)導(dǎo)致多樣性增加,收斂性降低。所以不管隨機(jī)性參數(shù)如則何取值,都無法同時(shí)獲得最大的收斂性和多樣性。 ②兩者同等重要,則取平衡點(diǎn)。 ③平衡點(diǎn)最佳位置是多樣性和收斂性相等的地方。 解決方案: 第一步:分別對(duì)多樣性和收斂性進(jìn)行擬合,得到擬合曲線。 第二步:找到兩曲線的交點(diǎn)。該點(diǎn)所應(yīng)的隨機(jī)性參數(shù)取值即為最優(yōu)值
y1
= [ 0.01 0.01 0.02 0.03 0.06 0.07 0.13 0.17 0.25 0.37 ] ;
y2
= [ 0.85 0.76 0.68 0.62 0.54 0.52 0.5 0.49 0.48 0.47 ] ; p1
= polyfit ( x
, y1
, 2 ) ; % 對(duì)多樣性曲線進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合
p2
= polyfit ( x
, y2
, 2 ) ; % 對(duì)收斂性曲線進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合
p
= p1
- p2
; % 求兩曲線的交點(diǎn),令p1
= p2即可,構(gòu)造p
= p1
- p2多項(xiàng)式
xi
= roots ( p
) ; % 求多項(xiàng)式p的根,xi
= - 1.1415 和
0.3162 ,舍掉負(fù)根
% 擴(kuò)大采樣點(diǎn)的范圍,并計(jì)算相應(yīng)的多項(xiàng)式函數(shù)值xj
= 0 : 0.03 : 0.36 ;
yj1
= polyval ( p1
, xj
) ;
yj2
= polyval ( p2
, xj
) ;
yi
= polyval ( p1
, xi ( 2 ) ) ; % 繪制散點(diǎn)擬合曲線以及有效解所應(yīng)的點(diǎn)
plot ( x
, y1
, '*' , x
, y2
, 'o' , xj
, yj1
, xj
, yj2
, xi ( 2 ) , yi
, 'rp' )
legend ( '多樣性散點(diǎn)圖' , '收斂性散點(diǎn)圖' , '多樣性擬合曲線' , '收斂性擬合曲線' , '有效解對(duì)應(yīng)的點(diǎn)' )
總結(jié)
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