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数値データの分析

数値データがあるとき,そのデータを近似した簡単な式を見付けられると多くの場合,好都合である.例えば,データ点に直線や曲線を適合させる(フィットさせる)ことでそのような式を得ることができる.
Fit[{y1,y2,...},{f1, f2,...},x]
yn を関数fi の線形結合にフィットする
Fit[{{x1,y1},{x2,y2},...},{f1, f2,...},x]
(xn, yn)fiの線形結合にフィットする

曲線の関数の線形結合へのフィット

指数関数で数値データを作っておく.Tableの使い方は「数値の表を作る」を参照.
In[1]:=
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Out[1]=
Fitを使い,最小2乗法で式c1+c2x+c3x2dataにフィットさせる.dataの成分は,x の値1, 2, ... に対応している.
In[2]:=
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Out[2]=
c1+c2x+c3x3+c4x5の形のフィットを探す.
In[3]:=
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Out[3]=
これは,xy の対からなる数値テーブルを作成する.
In[4]:=
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Out[4]=
データに対するc1+c2sin (x)+c3sin (2x)の形のフィットを探す.
In[5]:=
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Out[5]=
FindFit[data,form,{p1,p2,...},x]
パラメータ pi を含む form に対するフィットを求める

一般的な形にデータをフィットする

これは線形フィットの最適なパラメータを求める.
In[6]:=
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Out[6]=
これは非線形フィットを行う.
In[7]:=
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Out[7]=
数値データから「信号成分」を取り出すのによく使われるのは,データをフーリエ変換する,つまり周波数スペクトルを求める方法である.
Fourier[data]数値フーリエ変換
InverseFourier[data]逆フーリエ変換

フーリエ変換

簡単な方形パルスを入力する.
In[8]:=
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Out[8]=
パルスのフーリエ変換を求める.
In[9]:=
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Out[9]=
Mathematica のフーリエ変換関数Fourierは,理学でよく使われる符号表記に従った形で定義されている.電気工学でよく使われる表記とは逆であることに注意されたい.詳しい説明は「フーリエ変換」を参照のこと.
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