信号生成功能

Question

我正在使用包nlsLM中的R函数minpack.LM，我有以下错误。

我用噪声生成自己的信号，所以我知道所有参数，我试图使用相同的函数进行回归分析，我习惯于生成信号。

问题是，nlsLM函数运行正常，它甚至可以找到正确的参数值，但最后，当它找到它们时，错误显示如下：

它。 23，RSS = 14.4698，Par。 = 42.6727 0.78112 1 65.2211 15.6065 1

它。 24，RSS = 14.4698，Par。 = 42.671 0.781102 1 65.2212 15.6069 1

stats ::: nlsModel（formula，mf，start，wts）出错：初始参数估计时的奇异梯度矩阵

我不知道该怎么办。请解释它可能是什么，以及我如何解决它！

其他信息：

#This is how i generate my signal (it is convolution of gaussian with exp(-kt)

set.seed(100)

Yexp=sim_str_exp(error=10)

time=Yexp[[1]]

y=Yexp[[2]]

dataset_nls=data.frame(time,y)

start=c(tau1=.5,beta1=.5,exp_A1=.5,gaus_pos=.5,gaus_width=.5,gaus_A=0.5)

lower=c(tau1=0.01,beta1=0.01,exp_A1=0.01,gaus_pos=0.01,gaus_width=0.01,gaus_A=0.01)

upper=c(tau1=100,beta1=1,exp_A1=1,gaus_pos=100,gaus_width=850,gaus_A=1)

#here i do fitting

FIT=nlsLM(y ~ str_exp_model(time,tau1,beta1,exp_A1,gaus_pos,gaus_width,gaus_A),data=dataset_nls,start=start,lower=lower,upper=upper,trace=TRUE,algorithm="LM",na.action=na.pass,control=nls.lm.control(maxiter=200,nprint=1))

#Model_function

str_exp_model<-function(time, tau1,beta1,exp_A1,gaus_pos,gaus_width,gaus_A){
F_gen_V<-vector(length=length(time))

F_gaus_V=vector(length=length(time))
F_exp_V=vector(length=length(time))
for (i in 1:length(time)) {
F_gaus_V[i]=gaus_A*exp(-2.77*((i-gaus_pos)/gaus_width)^2)
F_exp_V[i]=exp_A1*exp(-1*(i/tau1)^beta1)
}

convolve(F_gaus_V, F_exp_V,FALSE)
}

信号生成功能

sim_str_exp<- function(num_points=512,time_scale=512,tau1=45,beta1=.80,exp_A1=1,gaus_pos=65,

gaus_width = 15，gaus_A = 1，Y0 = 0，错误= 2.0，show_graph = TRUE，norm =“False”）{

F_gen_V<-vector(length=num_points)
time_gen_V<-vector(length=num_points)
F_gaus_V=vector(length=num_points)
F_exp_V=vector(length=num_points)
ts=time_scale/num_points
sigma=vector(length=num_points)


for (i in 1:num_points) {
F_gaus_V[i]=gaus_A*exp(-2.77*((i*ts-gaus_pos)/gaus_width)^2)
F_exp_V[i]=exp_A1*exp(-1*(i*ts/tau1)^beta1)
time_gen_V[i]=i*ts
}

F_gen_V<-(convolve(F_gaus_V, F_exp_V,FALSE))+Y0

if(norm==TRUE){
F_gen_V=F_gen_V/max(F_gen_V)}
else{;}

error_V=runif(512,-1*error, error)

for(i in 1:num_points){
F_gen_V[i]=error_V[i]/100*F_gen_V[i]+F_gen_V[i]
sigma[i]=(error_V[i]/100*F_gen_V[i])
}

RETURN=list(time=time_gen_V,y=F_gen_V,sigma=sigma)

if (show_graph==TRUE){
plot(RETURN[[1]],RETURN[[2]], type="l", main="Generated signal with noise",xlab="time,        pixel",ylab="Intensity");}
else {;}

return(RETURN)

}

Answer 1

你没有向我们展示sim_str_exp，所以这个例子不是完全可重复的，但我会在这里猜测。你说“我用噪音生成我自己的信号”，但你使用Yexp=sim_str_exp(error=0)来生成数据，所以看起来你实际上并没有添加任何噪音。（另外，您在最后一步报告的RSS是1.37e-28 ...）

我的猜测是，您遇到了?nls中记录的问题，即{0}噪音无效时nls()无效。 ?nlsLM中记录的不，但如果它也存在，我也不会感到惊讶。

为方便起见，这里是我从?nls所指的部分：

不要在人工“零残留”数据上使用'nls'。

 The ‘nls’ function uses a relative-offset convergence criterion
 that compares the numerical imprecision at the current parameter
 estimates to the residual sum-of-squares.  This performs well on
 data of the form

                        y = f(x, theta) + eps                       

 (with ‘var(eps) > 0’).  It fails to indicate convergence on data
 of the form

                           y = f(x, theta)                          

 because the criterion amounts to comparing two components of the
 round-off error.  If you wish to test ‘nls’ on artificial data
 please add a noise component, as shown in the example below.

如果我的假设是正确的，那么如果你将噪声幅度设置为大于零，那么你应该能够得到一个没有错误的拟合。

R中的非线性回归显示误差

信号生成功能

1 个答案: