使用 cobs 包通过特定点进行约束曲线拟合时出错：NA/NaN/Inf 在外部函数调用中

Question

我试图通过一组给定的点找到最佳拟合曲线。拟合曲线也必须通过这些点。我找到了一个 answer on Cross Validated which suggested to use the cobs: Constrained B-Splines (Sparse Matrix Based) 包。但是，我在使用我的示例数据进行测试时遇到错误：

Error in x %*% coefficients: NA/NaN/Inf in foreign function call (arg 2)

我的问题：是什么导致了这个错误，我该如何解决？我也对使用不同 methods/packages 的其他解决方案持开放态度。谢谢！

library(cobs)

dat <- data.frame(
  x = c(1e-06,0.25,0.5,0.75,1,2,3,4,5,6),
  y = c(1e-07,1.925,2.9625,3.469375,
        3.875,4.5315,4.89,5.09375,5.216,5.46))
dat
#>          x         y
#> 1  1.0e-06 0.0000001
#> 2  2.5e-01 1.9250000
#> 3  5.0e-01 2.9625000
#> 4  7.5e-01 3.4693750
#> 5  1.0e+00 3.8750000
#> 6  2.0e+00 4.5315000
#> 7  3.0e+00 4.8900000
#> 8  4.0e+00 5.0937500
#> 9  5.0e+00 5.2160000
#> 10 6.0e+00 5.4600000

# visual inspection
plot(dat); lines(dat)

# define constrained points
con <- matrix(
  cbind(c(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0),
        c(1e-06,0.25,0.5,0.75,1,2,3, 4,5,6),
        c(1e-07,1.925,2.9625,3.469375,
          3.875,4.5315,4.89,5.09375,5.216, 5.46)), 
  ncol = 3, nrow = 10)

# curve fitting 
fit_result <- cobs(dat$x, dat$y, pointwise = con)
#> qbsks2():
#>  Performing general knot selection ...
#> Error in x %*% coefficients: NA/NaN/Inf in foreign function call (arg 2)

^{由 reprex package (v0.3.0)}

于 2020-01-21 创建

Answer 1

你的问题听起来像“样条插值”。

可能是 R 中最简单的解决方案：

f = splinefun(dat$x, dat$y)

#simple plot
x = seq(0, 6, , 200)
plot(dat)
lines(x, f(x))

我注意到有不同类型的曲线拟合。例如，在回归建模中，目标通常是找到一条线或平面（泛化到一个表面），从而提供最佳拟合。样条拟合和回归建模并不总是分开进行的，因为有些情况下样条用于回归目的。

注意：我post查看了 R 帮助，并被要求post 到这里。

Answer 2

注意： 我已经在 R-Help 上回答了这个问题，并且 OP 要求我也在 SO 上回答。

一个解决方案是显式设置 constraint 的类型并为 lambda 选择一个值。在 final mail 中，OP 提供了有关如何拟合曲线的额外信息。

library(cobs)

dat <- data.frame(
  x = c(1e-06,0.25,0.5,0.75,1,2,3,4,5,6),
  y = c(1e-07,1.925,2.9625,3.469375,
        3.875,4.5315,4.89,5.09375,5.216,5.46))

con <- matrix(
  cbind(c(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0),
        c(1e-06,0.25,0.5,0.75,1,2,3, 4,5,6),
        c(1e-07,1.925,2.9625,3.469375,
          3.875,4.5315,4.89,5.09375,5.216, 5.46)),
  ncol = 3, nrow = 10)

# curve fitting
fit_result <- cobs(dat$x, dat$y,
                   constraint = "increase",
                   lambda = 0.1,
                   pointwise = con)

pred <- predict(fit_result)

plot(y~x, dat)
lines(pred[,1], pred[,2], col = "red")

使用 cobs 包通过特定点进行约束曲线拟合时出错：NA/NaN/Inf 在外部函数调用中

Error with constrained curve fitting through specific points using the cobs package: NA/NaN/Inf in foreign function call

r

constraints

regression

curve-fitting

spline