Используйте org.apache.commons.math3.fitting.leastsquares как scipy.optimize.leastsq - PullRequest
Новая
       14

Используйте org.apache.commons.math3.fitting.leastsquares как scipy.optimize.leastsq

0 голосов
/ 02 ноября 2019

Я пытаюсь портировать этот алгоритм, разработанный в Python, который вычислял лучшую плоскость, определенную точками, используя метод наименьших квадратов.

Этот алгоритм использует метод «scipy.optimize.leastsq» для вычисленияв статистическом плане, и я хочу реализовать то же поведение на платформе Java Android.

Для всех других расчетов я пытаюсь использовать org.apache.commons.math3. Поэтому для задачи наименьших квадратов я логически пытаюсь опираться на https://commons.apache.org/proper/commons-math/userguide/leastsquares.html.

Моя проблема в том, что я не могу правильно определить функцию Якобиана и, конечно, не могу создать модель для LeastSquares.

Может ли кто-нибудь сделать то же самое для меня и попытаться объяснить это простым способом?

Подробнее о работе части Python:

Код в Phyton: 

def distance2plane(p0, n0, p):
    return np.dot(np.array(n0), np.array(p) - np.array(p0))

def residuals_plane(parameters, data_point):
    px, py, pz, theta, phi = parameters
    nx, ny, nz = np.sin(theta) * np.cos(phi), np.sin(theta) * np.sin(phi), np.cos(theta)
    distances = [distance2plane([px, py, pz], [nx, ny, nz], [x, y, z]) for x, y, z in data_point]
    return distances

def fit_plane(data):
    estimate = [0, 0, 0, 0, 0]  # px, py, pz and zeta, phi
    best_fit_values, ier = optimize.leastsq(residuals_plane, estimate, args=(data))
    xF, yF, zF, tF, pF = best_fit_values
    #point  = [xF, yF, zF]
    point = data[0]
    normal = -np.array([np.sin(tF) * np.cos(pF), np.sin(tF) * np.sin(pF), np.cos(tF)])
    return point, normal

point, normal = fit_plane(points)

Пример точек 

points = np.array([(-71.889508465627387, 50.013567717607749, 344.49352456998758), (-73.938146681112755, 50.246193674080907, 338.01301804172272), (-75.497351387650639, 50.492948734714403, 330.87542127925065), (-76.376380847308425, 50.734117933168591, 324.17522165185346), (-76.714488167787607, 50.993900582296561, 317.3344047282414), (-76.403768361627812, 51.272234507372353, 309.71864906038684), (-75.485306621272557, 51.549433425353058, 302.68961151070874), (-74.000231775386524, 51.809640767591226, 295.94087917913839), (-71.835845971537935, 52.082778636253131, 289.01220924464218), (-69.311034379453886, 52.328053219713709, 282.87092458439184), (-65.822041224968615, 52.625688337478778, 276.18480478407253), (-62.336253545911951, 52.877250167738936, 270.66679623202765), (-58.041963526078746, 53.137164118260294, 264.97985913318598), (-53.181565932121643, 53.376856358245568, 259.6388616558591), (-48.270518476370661, 53.582888438128002, 255.0205618040097), (-42.173702942476567, 53.798821993651814, 250.33223366723669), (-36.54320409745096, 53.975402416771956, 246.74779748678947), (-30.470855853767048, 54.130827402058607, 243.45798455002659), (-23.565546697472435, 54.289427296325343, 240.58263365325183), (-17.031816562984559, 54.410496232507043, 238.44783394220926), (-10.000560702649052, 54.524867785168766, 236.84255161321303), (-3.024878053643687, 54.612931136574318, 235.84493023779947), (4.1151465080711507, 54.678828047877047, 235.49675611700954), (11.189306930064157, 54.717826806420923, 235.76911469780327)])

Выход

Плоскость нормальная

[0,0072119 -0,99925488-0.03791666]

Спасибо за любую помощь!

...