拟合曲线的可靠性?
我想估计拟合曲线的不确定性或可靠性。由于我不知道它的确切含义,因此我故意不指定要查找的精确数学量。 这里,ËËE(能量)是因变量(响应),VVV(体积)是自变量。我想找到某种材料的能量-体积曲线Ë(五)Ë(V)E(V)。因此,我使用量子化学计算机程序进行了一些计算,以获取某些样品体积(图中的绿色圆圈)的能量。 然后,我用Birch–Murnaghan函数拟合这些数据样本: 这取决于四个参数: ë 0,V 0,乙0,乙' 0。我还假定这是正确的拟合函数,因此所有误差仅来自样本的噪声。在下文中,拟合函数(ē)将被写成函数 V。E(E|V)=E0+9V0B016⎧⎩⎨[(V0V)23−1]3B′0+[(V0V)23−1]2[6−4(V0V)23]⎫⎭⎬,E(E|V)=E0+9V0B016{[(V0V)23−1]3B0′+[(V0V)23−1]2[6−4(V0V)23]}, \mathbb{E}(E|V) = E_0 + \frac{9V_0B_0}{16} \left\{ \left[\left(\frac{V_0}{V}\right)^\frac{2}{3}-1\right]^3B_0^\prime + \left[\left(\frac{V_0}{V}\right)^\frac{2}{3}-1\right]^2 \left[6-4\left(\frac{V_0}{V}\right)^\frac{2}{3}\right]\right\}\;, Ë0,V0,B0,B′0E0,V0,B0,B0′E_0, V_0, B_0, B_0'(E^)(E^)(\hat{E})VVV 在这里,您可以看到结果(使用最小二乘算法进行拟合)。y轴变量是和x轴变量是V。蓝线是拟合点,绿色圆圈是采样点。ËEEVVV 我现在需要(在体积的依赖性充其量)这个拟合曲线的可靠性一定程度È(V ),因为我需要它来计算像过渡压力或焓进一步的数量。Ë^(五)E^(V)\hat{E}(V) 我的直觉告诉我,拟合曲线在中间是最可靠的,所以我猜想不确定性(例如不确定性范围)应该在样本数据的末尾增加,就像这个草图所示: 但是,我正在寻找什么样的量度,如何计算呢? 准确地说,这里实际上只有一个错误源:由于计算限制,计算出的样本有噪声。因此,如果我要计算一组密集的数据样本,它们将形成颠簸的曲线。 我想要找到所需不确定度估计值的想法是,在学校学习时根据参数计算以下“误差”(不确定性的传播): 的Δë0,ΔV0,Δ乙0和Δ乙'0,由拟合软件给出。Δ è(五)= (∂Ë(五)∂Ë0Δ è0)2+ (∂Ë(五)∂V0Δ V0)2+ (∂Ë(五)∂乙0Δ 乙0)2+ (∂Ë(五)∂乙′0Δ 乙′0)2----------------------------------------------------------√ΔË(V)=(∂Ë(V)∂Ë0ΔË0)2+(∂Ë(V)∂V0ΔV0)2+(∂Ë(V)∂乙0Δ乙0)2+(∂Ë(V)∂乙0′Δ乙0′)2 \Delta E(V) = \sqrt{ \left(\frac{\partial E(V)}{\partial E_0} \Delta E_0\right)^2 + …