Uru:
- Ikike iji kwado data nnwale na curve_fit site na ịhọrọ ihe nlereanya site na physics wee kọsaa paramita ahụ na ejighị n'aka ha.
- Ikike iji n'eziokwu nyochaa ịdị mma dabara adaba site n'inyocha ihe ndị fọdụrụ ma zere imebiga ihe ókè
- Ikike ịlele ịdị mma anụ ahụ nke paramita ndị a chọtara wee mata ọdịiche dị mma 'dị mma' site na dabara 'ziri ezi nke anụ ahụ'
Fisiks n'ikpeazụ dabere na nnwale. N'agbanyeghị otu tiori si maa mma, ọ bụrụ na ọ kwenyeghị na data atụnyere, ọ abaghị uru. Ihe dabara adaba n'ime obi nke iji data nnwale na-arụ ọrụ: dabara n'ụdị amụma amụma buru amụma (a akara, mgbakasị ahụ, oscillation) na isi ihe nha mkpọtụ ị nwere n'ụzọ kachasị mma yana ịchọta paramita nke ihe nlereanya ahụ (mkpọda, mgbe niile, ugboro ole). Na ngalaba a, ị ga-amụta ka esi eji ọgụgụ isi mmadụ (AI) na nyocha data nnwale, otu esi edozi curve dabara n'ụzọ ziri ezi, yana - nke kachasị mkpa - ka esi amata ọdịiche dị n'etiti dabara adaba "dị mma" na "ịdị mma n'anụ ahụ." Ngwá ọrụ ọkọlọtọ bụ scipy.optimize.curve_fit (ọrụ SciPy dabara na ọrụ nlereanya na data).
Echiche nke dabara adaba na ọrụ AI
Curve dabara na-eme nke a: ị na-ahọrọ ọrụ nlereanya (dịka y = a·x + b), na algọridim na-achọta ụkpụrụ nke a na b dabara na data na obere njehie. AI na-agba ọsọ na itinye koodu ọrụ nlereanya ziri ezi, na-edozi oku curve_fit, na ịhụ nsonaazụ ya. Ma mkpebi abụọ dị oké mkpa bụ nke gị: (1) Olee ihe nlereanya nke ziri ezi n'ụzọ anụ ahụ́? (2) Àgwà nke dabara adaba ọ̀ dị mma n'ezie? AI nwekwara ike dabara polynomial nke iri na data ahụ wee dọpụta usoro nke dabara nke ọma - mana nke a ga-abụ ihe na-enweghị isi n'ụzọ anụ ahụ.
ihe omume anụ ahụ
atụ anya nlereanya
Achọtara oke
ngagharị ọsọ ọsọ mgbe niile
y = ax + b
mkpọda = ọsọ
ire ere redioactive
N = N₀·e^(-λt)
λ = ire ere mgbe niile
ntọhapụ mmiri
x = A·cos (ωt + φ)
ω = ugboro ugboro
Iwu Ohm
V = R·I
R = nguzogide (mkpọda)
ọdịda efu
y = ½·g·t²
g = osooso ndọda
Nzọụkwụ site nzọụkwụ: dabara adaba usoro
1. Họrọ ihe nlereanya site na physics, ọ bụghị site na data. Buru ụzọ chọpụta iwu anụ ahụ ihe omume ahụ ga-erubere isi. Ịhọrọ ihe nlereanya site na ilele data na ịhọrọ "nke dabara nke ọma" na-agbalị ime ka physics dabara na data - dị ize ndụ.
2. Tinye data na ejighị n'aka. Tinyere ihe nha, tinyekwa njehie nha (sigma parameter) nke isi ihe ọ bụla, ọ bụrụ na ọ dị. Nke a dị mkpa maka ngụkọ ziri ezi nke dabara na ejighị n'aka oke.
3. Gụọ paramita na ejighị n'aka ha. curve_fit na-eweghachite ụkpụrụ paramita abụọ na ejighị n'aka ha sitere na matriks covariance. Ịkọpụta oke na-ejighị n'aka ezughị ezu: ịsị "g = 9.7 ± 0.3 m/s²" bụ ihe ọmụma karịa naanị ịsị "9.7".
4. Nyochaa ihe dabara na ihe fọdụrụnụ. Ihe fọdụrụ bụ ngbanwe nke ebe nha ọ bụla site na ihe nlereanya. Nkesa ihe ndị fọdụrụ na-enweghị usoro bụ akara nke dabara nke ọma; usoro usoro (dịka ọmụmaatụ, niile n'otu ebe n'elu ihe nlereanya) na-egosi na ihe nlereanya ahụ adịghị mma.
5. Lelee ezi uche anụ ahụ. A na-achọta uru g n'usoro nke 9.8 ma ọ bụ 50? resistor ọ gara adịghị mma? Paragraf ndị na-agaghị ekwe omume n'anụ ahụ na-egosi nsogbu, ọ bụrụgodị na ihe dabara adaba "dị mma."
NDỤMỌDỤ: Elela anya na ọ dị mma site na ịdabere naanị na anya. Na-akpachapụ anya mgbe niile na eserese dị iche. N'ebe dị mma, ihe ndị fọdụrụ na-agbasa dị ka mkpọtụ gburugburu efu; Site na ihe na-adịghị mma, ụkpụrụ a na-ahụ anya (efegharị, mkpọda, U-ụdị) pụtara. Ụkpụrụ a bụ akara kacha akwụwa aka ọtọ na-egosi na ihe nlereanya gị erughi eru.
Obere ikpe atọ
Ikpe 1 - Ọnyà na-adaba adaba. Otu nwa akwụkwọ dabara AI-atụ aro polynomial ogo 7 ruo 8 data; akụkụ ahụ gafere isi ihe niile wee yie ka "zuru oke". Mana n'etiti isi ihe abụọ ahụ, usoro ahụ na-ama jijiji nke ukwuu. Nwa akwụkwọ ahụ tụgharịrị na physics: ọ bụ njikọ njikọ. Mgbe ọ dabara n'ahịrị dị mfe, paramita ahụ weere ihe pụtara anụ ahụ; polynomial nke dị elu eburula mkpọtụ ahụ n'isi.
Ikpe 2 - ejighị n'aka echefu. Onye nyocha chọtara wee kọwapụta ngwa ngwa ndọda g = 9.73 jiri koodu YZ dere. Onye ndụmọdụ ya jụrụ banyere ejighị n'aka. Onye nyocha ahụ ejighi mpụta covariance nke curve_fit; Mgbe agbakọtara, ihe ejighi n'aka tụgharịrị bụrụ ± 0.4, nke pụtara na nsonaazụ ya dabara na ụkpụrụ ọkọlọtọ nke 9.81. Na-enweghị mgbagha, enwere ike ịkọwa nsonaazụ ya dị ka "pụọ na 9.81".
Ikpe 3 — Residuals gosiri njehie. Otu onye nkuzi tinyere ahịrị kwụ ọtọ n'ime nnwale jụrụ oyi ma ọ dị ka ihe ezi uche dị na ya. Ma mgbe ọ kpara nkata ndị ahụ, ụkpụrụ gbagọrọ agbagọ pụrụ iche pụtara. Ihe mere n'ezie bụ ihe jụrụ oyi. Mgbe o jiri ihe nlereanya ziri ezi (nkọwapụta), ihe ndị ahụ fọdụrụnụ ghọrọ ihe na-enweghị ihe ọ bụla na ihe dabara adaba ghọrọ ihe bara uru n'anụ ahụ.
Ndebiri anọ enwere ike iṅomi
1) dabara na ụdị anụ ahụ:
Dee koodu curve_fit dabara na ụdị anụ ahụ = [ọrụ nlereanya] na data nnwale ndị a ([x na y values, in units]). Bipụta paramita na 1-sigma na-ejighị n'aka na-enweta site na covariance. Tụgharịa data ahụ, usoro dabara adaba na ihe ndị fọdụrụ na eserese iche. Emere m nhọrọ nlereanya site na physics; ị na-etinye ya naanị.
2) Ogo nke ntule dabara adaba:
Tinye koodu na-enyocha ogo dabara adaba n'okpuru: kpapụta ihe ndị fọdụrụ, gbakọọ nha dị ka chi-square ma ọ bụ R², wee kwuo okwu na ederede ma ọ bụrụ na enwere usoro nhazi n'ime ihe ndị ahụ. Koodu dabara adaba: [ebe a]
3) Ntụnyere ụdị:
Dee koodu dabara na atụnyere ụdị anụ ahụ abụọ dị iche iche na otu data: [ụdị A] na [ụdị B]. Gosi parampat, ejighị n'aka na ụkpụrụ fọdụrụnụ nke ha abụọ. Ọ bụ m ka m ga-ekpebi nke ga-adabara nke ọma n'anụ ahụ; Naanị gosi akụkụ abụọ ahụ n'akụkụ. Cheta ka ị zere imebiga ihe ókè.
4) Akuko ejighị n'aka:
Tinye koodu nke na-ebipụta paramita nke ọ bụla dabara adaba na ọnụọgụ ọnụọgụ dị mkpa n'ụdị "uru ± enweghị n'aka (otu)". Dabara ma ọ bụrụ na oke na-ewere uru na-agaghị ekwe omume n'anụ ahụ (dịka oke adịghị mma). Koodu: [ebe a]
Ngwa ngwa adịghị ike / Ike siri ike
Adịghị ike: "Chọta akụkụ nke dabara data ndị a nke ọma."
Nkwubi okwu: AI nwere ike inye "zuru oke" mana nke na-enweghị isi na-adaba na polynomial dị elu; ejighị n'aka na ọ dịghị ọzọ.
siri ike: "Dee koodu curve_fit nke dabara na ụdị ire ere redioactive N = N₀·e^ (-λt) na data a (t, N). Bipụta λ na N₀ na ejighị n'aka ha. Kpochapụ ihe fọdụrụ na eserese dị iche wee kwuo ma ọ bụrụ na enwere usoro nhazi. Dọọ aka na ntị ma ọ bụrụ na λ adịghị mma."
Nsonaazụ: Nlereanya anụ ahụ, parampat ejighị n'aka, nlele mfọdụ na nlele plausibility.
Mmejọ ndị nkịtị
- Ịhọrọ ihe nlereanya site na data. Ịhọrọ "nke kachasị mma" kama iwu nke anụ ahụ bụ ịmanye physics ka ọ dabara na data ahụ ma na-eduga n'ịba oke.
- Anaghị akọ akụkọ ejighị n'aka. Uru oke na-ejighị n'aka ezughị oke na sayensị; Enwere ike ịghọta ma nsonaazụ abụọ dakọtara ma ọ bụ na ọ bụghị naanị site na ejighị n'aka.
- Ọ bụghị na-akpụcha ihe fọdụrụnụ. Ikwuwapụta nnabata "dị mma" site n'ile anya na-ezochi ndapụta usoro.
- Tụlee ọnụọgụgụ dị mkpa karịa. Ide g = 9.73418 ± 0.4 bụ nkenke ụgha; Ejighị n'aka na-ekpebi ọnụọgụ ole dị mkpa.
- Ịgabiga ezi uche anụ ahụ. Na-eleghara nsonaazụ na-agaghị ekwe omume dị ka nguzogide na-adịghị mma ma ọ bụ 50 m/s² ike ndọda.
Ntị: Naanị n'ihi na mgbanaka dabara data nke ọma anaghị egosi na physics dị n'okpuru bụ eziokwu. Site na parampat n'efu zuru oke, usoro “dị mma” nwere ike dabara na data ọ bụla. Iguzosi ike n'ezi ihe sayensị chọrọ ịhọrọ ihe nlereanya site na physics, ịkọ akụkọ ejighị n'aka, na nyochaa ihe fọdụrụ n'eziokwu. Eserese mara mma nke AI mepụtara abụghị nnọchi maka njikwa ndị a.
Na nchịkọta
Na nyocha data nnwale, AI ngwa ngwa guzobe koodu dabara adaba na nhụta anya; ma ọ bụ ọrụ physicist ịhọrọ ụdị anụ ahụ, kọọ akụkọ ejighị n'aka nke ọma, na n'eziokwu nyochaa ogo nke dabara. Ntụle dị mma na-ewe ihe nlereanya site na physics, na-akọ parampat na ejighị n'aka ha, na-enyocha ihe fọdụrụnụ, ma nwalee plausibility anụ ahụ nke nsonaazụ ya. Na nkeji na-esote, anyị ga-atụle echiche a nke ejighị n'aka n'ime omimi karị - njehie nha na mgbasa ozi.
Ọrụ ngwa
Kwado ụdị anụ ahụ na obere data nnwale ị nwere ma ọ bụ mepụta (dịka ọmụmaatụ, nha ogologo oge nke pendulum ma ọ bụ data voltaji ugbu a nke resistor). Bipụta koodu na template 1st na AI, mee ya; Jiri ejighị n'aka na-agụ paramita ndị ahụ wee kpaa ihe fọdụrụnụ. Lelee ma ọ bụrụ na enwere usoro n'usoro n'ime ihe ndị ahụ, ma paramita ahụ hà nwere ezi uche n'anụ ahụ. Dee n'ahịrịokwu 5-6: ọ dabara adaba n'ezie, kedu ihe ejighi n'aka kwuru?
ndetu
- [] M họọrọ ihe nlereanya site na physics, ọ bụghị site na data.
- [] Etinyere m ejighị n'aka nha, ma ọ bụrụ na ọ bụla, na dabara adaba.
- [ ] Eji m ejighị n'aka na mkpụrụọnụọgụ dị mkpa dabara na kọmpụta ndị a.
- [] Etinyere m ihe fọdụrụ na eserese dị iche wee chọọ usoro nhazi.
- Achọpụtara m na paramita ahụ nwere ezi uche n'ụzọ anụ ahụ.
- [ ] Ezere m imebiga ihe ókè (nnwere onwe dị elu na-enweghị isi).