Calcolatrice di regressione quartica
I dati di x⁴+2x³−x²+3x+5 per x da 0 a 4 restituiscono i coefficienti 1, 2, −1, 3 e 5 con un R² di 1. Inserisca elenchi di x e y con almeno cinque valori di x distinti per ottenere l'adattamento e la sua equazione. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- X
- 0, 1, 2, 3, 4
- Y
- 5, 10, 39, 140, 385
- N
- 5
- Grado
- 4
- Valori x distinti
- 5
- A4
- 1
La regressione quartica trova il polinomio di quarto grado che meglio spiega come una risposta y cambia con un predittore x sotto i minimi quadrati ordinari. Il modello adattato si scrive y uguale a a4 per x alla quarta più a3 per x al cubo più a2 per x al quadrato più a1 per x più a0: cinque coefficienti che catturano due flessi che una retta o una quadratica non possono. Gli studenti incontrano questo strumento in algebra e statistica introduttiva quando un diagramma di dispersione si piega più di una volta; gli analisti usano la stessa forma di equazioni normali per curve di taratura, profili di crescita e mappe di sensori nettamente non lineari. Questa calcolatrice accetta elenchi appaiati x e y di numeri finiti, rifiuta le serie con meno di cinque valori x distinti perché il modello a cinque parametri non sarebbe unico, e restituisce i cinque coefficienti, un'equazione stampabile e l'R-quadro.
Come funziona la regressione quartica ai minimi quadrati ordinari
Si parta da osservazioni appaiate di un predittore x e di una risposta y. Un modello quartico scrive ogni valore adattato come a4 per x alla quarta più a3 per x al cubo più a2 per x al quadrato più a1 per x più a0. I minimi quadrati ordinari scelgono la quintupla unica di coefficienti che minimizza la somma dei residui verticali al quadrato tra ciascuna y osservata e il valore predetto da quel polinomio.
Algebricamente il minimo è un problema lineare di minimi quadrati: si formi la matrice di disegno di Vandermonde le cui colonne sono le potenze successive di x da quattro fino a zero, poi si risolva A beta uguale a y nel senso dei minimi quadrati.
Questa implementazione prima centra x sulla media campionaria perché le colonne di potenze restino meglio condizionate, fattorizza la matrice n per cinque con QR di Householder, esegue la sostituzione all'indietro dei cinque coefficienti e li riporta alla scala originale di x con le identità binomiali di (x meno la media) a ciascuna potenza.
I valori predetti vengono dalla valutazione di Horner del polinomio recuperato; la somma dei quadrati residuale è la somma delle differenze al quadrato tra y e quelle predizioni; la somma dei quadrati totale è la somma degli scarti al quadrato di y dalla propria media; l'R-quadro è uno meno residuale su totale.
Casi d'uso
Chiavi di risposta per compiti ed esami
Generi i cinque coefficienti quartici, l'equazione stampabile e l'R-quadro per dati appaiati da manuale, così docenti e correttori automatici condividono un'unica verità di riferimento.
Taratura di laboratorio con due pieghe
Adatti la lettura dello strumento rispetto alla concentrazione quando una quadratica sottostima le estremità, e memorizzi a4 fino ad a0 per i passi di predizione successivi.
Domande frequenti
Quale metodo usa questa calcolatrice di regressione quartica?
Minimi quadrati ordinari: fattorizza la Vandermonde centrata n per cinque con QR di Householder e risolve y = a4 x^4 + a3 x^3 + a2 x^2 + a1 x + a0. Senza risolutori iterativi né biblioteche di apprendimento automatico.
Perché servono cinque valori x distinti?
Un polinomio di quarto grado ha cinque coefficienti liberi. Meno di cinque ascisse distinte rendono la matrice di disegno di rango deficiente, quindi non esiste una quartica unica ai minimi quadrati.
Che cosa significano i cinque coefficienti restituiti?
Sono a4, a3, a2, a1 e a0 in y = a4 x^4 + a3 x^3 + a2 x^2 + a1 x + a0, anche ripetuti come l'array coefficients in ordine discendente. a4 è il termine dirigente (grado quattro); a0 è l'intercetta.
Si possono inviare più di cinque punti?
Sì. I punti extra sovradeterminano il sistema e il risolutore restituisce comunque la quartica unica ai minimi quadrati. Occorrono comunque almeno cinque valori x distinti tra essi.
Quanto costa?
Lo strumento del browser è gratuito e viene eseguito in locale.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/stat/quartic-regression \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"x":[0,1,2,3,4],"y":[5,10,39,140,385]}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/stat/quartic-regression", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"x": [
0,
1,
2,
3,
4
],
"y": [
5,
10,
39,
140,
385
]
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/stat/quartic-regression",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"x": [
0,
1,
2,
3,
4
],
"y": [
5,
10,
39,
140,
385
]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/stat/quartic-regression", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"x":[0,1,2,3,4],"y":[5,10,39,140,385]}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"x":[0,1,2,3,4],"y":[5,10,39,140,385]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/stat/quartic-regression", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"x": [
0,
1,
2,
3,
4
],
"y": [
5,
10,
39,
140,
385
]
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "stat.quartic_regression",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Limiti
max_items | 10000 |
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Come funziona la regressione quartica ai minimi quadrati ordinari
Il metodo è aritmetica in virgola mobile deterministica, senza semi casuali, senza marche dell'orologio a muro e senza chiamate di rete, così ingressi identici producono sempre lo stesso JSON. Se si forniscono meno di cinque valori x distinti, le cinque colonne della matrice di disegno sono linearmente dipendenti e non esiste una quartica unica, quindi la richiesta viene rifiutata con invalid_input anziché restituire Infinity, NaN o un membro arbitrario di una famiglia infinita di curve altrettanto adattate.
Che cosa Lei invia e che cosa riceve
Invii dati appaiati come due elenchi di uguale lunghezza. Si esigono almeno cinque coppie, e tra esse almeno cinque valori di x devono essere distinti: cinque punti che condividono solo quattro ascisse diverse lasciano la quartica sotto-determinata. Un controllo classico di adattamento esatto è x da zero a quattro con y generato da x alla quarta più due x al cubo meno x al quadrato più tre x più cinque, che recupera a4 uguale a uno, a3 uguale a due, a2 uguale a meno uno, a1 uguale a tre e a0 uguale a cinque con R-quadro uno. Il campo x è la serie della variabile indipendente e il campo y quella della variabile dipendente; ciascuna può arrivare come un array JSON di numeri finiti o come una stringa separata da virgole, spazi o punti e virgola. Campi assenti, elenchi vuoti, token non numerici, NaN, Infinity, disallineamento di lunghezza, più di diecimila punti e meno di cinque x distinti falliscono con invalid_input e non vengono addebitati. In caso di successo la risposta include n, degree quattro, il conteggio degli x distinti, i cinque coefficienti nominati a4, a3, a2, a1 e a0, gli stessi cinque come array coefficients in ordine discendente, una stringa di equazione stampabile del tipo y uguale a x alla quarta più due x al cubo meno x al quadrato più tre x più cinque, l'R-quadro, l'etichetta di metodo ordinary_least_squares e un breve richiamo di formula. Il prezzo delle chiamate API riuscite è la base pubblicata di $0.002 per elemento; i fallimenti di convalida non consumano il saldo prepagato.
Dove una calcolatrice di regressione quartica compare nel lavoro reale
La taratura di laboratorio a volte mappa la lettura dello strumento x sulla concentrazione y con una curva morbida a S o a due pieghe che una quadratica sottostima alle estremità; i coefficienti quartici diventano la taratura memorizzata usata dai passi di predizione successivi. Le serie di crescita, dose-risposta e operazioni stagionali mostrano spesso due punti di svolta nella finestra osservata, e una curva di grado quattro ai minimi quadrati è il polinomio più piccolo che possa seguire entrambi. Se in seguito Lei necessita di una retta, di una quadratica o di una cubica, di regressione multipla, di modelli logistici o di test di ipotesi sui residui, li tratti come intenzioni di ricerca e pagine di atterraggio separate anziché sovraccaricare questa pagina di regressione quartica: chi digita calcolatrice di regressione quartica vuole l'adattamento di quarto grado a cinque coefficienti, non una cassetta degli attrezzi polinomiale generica. I corsi di statistica delle scuole superiori e dell'università assegnano linee di tendenza polinomiali quando gli studenti hanno superato l'adattamento retto, e un unico oracolo affidabile che restituisce cinque coefficienti come JSON pulito accelera la correzione e il montaggio delle dimostrazioni. Poiché questa capacità è un motore parse puro, il prezzo dell'API è la base pubblicata di $0.002 per elemento riuscito e una convalida fallita non consuma il saldo.
Casi di integrazione
Controlli di fixture sintetiche
Recuperi una quartica generatrice nota da coppie sovradeterminate e affermi che l'R-quadro è uno prima di spedire le fixture di prova della regressione.