8 曲线拟合


在这一课中,我们将学习如何进行线性以及非线性拟合。

存在异常值的线性拟合

  1. 使用上一节课中保存的项目, 在项目管理器的根目录下添加一个新的文件夹并命名为 Curve Fitting
  2. 导入文件 <Origin安装路径>\Samples\Curve Fitting\Outliers.dat
  3. 选择第二列来创建一个散点图。
  4. 选择如下菜单分析(A): 拟合(F): 线性拟合(L)。在打开的对话框中,使用默认设置并点击确定以进行线性拟合。
  5. 在图中,右击拟合结果表并选择 表中的输出量。 去掉截距斜率以及Pearson's r以外的所有输出量(按住CTRL 键点选多行)。 点击 确定 并调整结果表大小。
  6. 然后,点击左侧工具栏上的屏蔽当前绘图的点按钮Button Mask Data.png,然后屏蔽图右下方的数据点,因为这个点明显的偏离剩余其他点。
  7. 此时图中左上角的锁变成黄色Yellow Lock.png,表明源数据已被更改且拟合结果需要更新。
  8. 按下ESC键使光标切换回指针模式。然后点击黄色的锁并在弹出菜单上选择重新计算模式:自动。 拟合结果就会被更新。
  9. 您可通过点击常规工具栏上的 重新计算 按钮Button Run for All OPS.png去更新该项目中所有的待更新操作。

  10. 回到图中并使用屏蔽工具屏蔽图中右上方的偏离点。这次您可以看到结果会自动更新。最终您可以得到如下的图:
    Mini tut curve fit 1.png

非线性拟合

  1. 创建一个新的工作簿并导入文件<Origin安装路径>\Samples\Curve Fitting\Gaussian.dat
  2. 选择名为Amplitude的数据列去创建一个散点图。
  3. 回到工作簿,选择名为Error的数据列,右击并在右键菜单中选择设置为: Y 误差
  4. 移动光标到所选列的右侧边缘。光标变成Drag Drop Cursor.png时,您就可以拖放该列到图上。这样,数据就会被添加为已有的散点图的误差棒。
  5. 现在我们开始拟合数据。点击菜单分析(A): 拟合(F): 非线性曲线拟合(N)以打开NLFit对话框。
  6. 函数选取页面,分别设置类别Peak Functions函数Gauss
  7. 点击拟合按钮进行拟合,然后在弹出对话框上选择以保持当前活动窗口仍为图形窗口。
    Nonlinear Curve Fit cn.png
  8. 现在我们打算固定参数y0的值为 0,并对应的更新拟合结果。 点击图层左上角的绿锁并选择更改参数
  9. 之前的对话框将被重新打开,且保持了上次的所有设置。切换到参数选项卡,选中y0固定复选框并设置其0
    GST Curve Fitting 01.png
  10. 点击拟合按钮以更新结果并关闭对话框。在图中已更新的结果表里,我们可以看到y0 = 0 \pm 0

共享参数的全局拟合

  1. 创建新的工作簿并导入文件<Origin安装路径>\Samples\Curve Fitting\Exponential Decay.dat
  2. 拖动鼠标选择三个Y列去创建一个包含三条图线的线图。
  3. 我们打算同时拟合这三个图线,且把拟合范围定在x=0.4s~1.0s。在左侧工具工具栏上,点击当前图形上的选择Button Select On Active Plot.png右侧的下箭头按钮。 在快捷菜单上,点击所有图形上的选择项。 然后转到图形窗口,按住鼠标并拖动,画一个x范围大概为0.4到1的矩形,此操作将选出所有图线的该x范围内的数据。
    Mini tut curve fit 2.png
  4. 同时按下CTRL+Y键以快速打开NLFit对话框。然后分别设置类别Exponential以及函数ExpDec1
  5. 点击设置选项卡下的数据选择子选项卡,展开输入数据节点,刚刚选择三条图线段已被设为输入数据。您可展开 范围#节点并通过按行按X来调整输入数据的范围。
  6. 如果没有在多个图线上选择部分范围,Origin将把当前活动图线作为输入数据,即便图中包含多个图线。如果是这种情况,您点击输入数据
    右侧的Button Right Triangle.png按钮并选择添加当前页面中的所有绘图

  7. 更改多数据拟合模式全局拟合,切换至参数选项卡并点击拟合直至收敛按钮 Fit until converge.png,在不关闭对话框的情况下同时拟合三条图线。
  8. 在全局拟合中您可设置共享参数。选中时间常量的 t1共享复选框。 您可看到参数列表中其余图线的时间参数会被移除。
  9. 点击拟合按钮并在弹出的对话框中选择以跳转到结果工作表。 如果没有弹出对话框,您可点击图上的锁选择转到结果
  10. 向下滚动至结果工作表里的汇总表,可以看到所有时间常量t1共享同一参数值。
    GST Curve Fitting 02.png
  11. 点击汇总节点旁的下箭头按钮然后选择创建副本为新表。 一个新的包含该拟合结果的工作表将被添加在当前工作簿中。
  12. 在该工作表中,选择列D,E创建一个柱状图,用于显示振幅参数(A1)在三个数据之间的变化。
    Mini tut curve fit 3.png