最小自乗法―独立・直接・異精度(1)

最小自乗法―独立・直接・異精度(1)
– 距離の測定に際して,光波測距儀,鋼巻尺,布巻尺,歩測
などの測定方法によって,結果の信用の程度が異なる.
– 同じ鋼巻尺を用いても,1回の測定結果をそのまま用いるか
10回の測定結果の平均値を用いるかで結果の信用の程度
が異なる.
このような結果の信用の程度
– 重みの付け方
• (不明なときは)主観的に判断する.
• 測定の繰り返し回数に比例させる.
• 分散に反比例させる
重みという.
いずれかが普通
平成27年度都市環境学科測量学
140
最小自乗法―独立・直接・異精度(2)
• ①独立な直接測定に対する最小自乗法(異精度)
平成27年度都市環境学科測量学
141
最小自乗法―独立・直接・異精度(3)
平成27年度都市環境学科測量学
142
最小自乗法―独立・直接・異精度(4)
平成27年度都市環境学科測量学
143
最小自乗法―独立・直接・異精度(5)
平成27年度都市環境学科測量学
144
最小自乗法―独立・直接・異精度(6)
平成27年度都市環境学科測量学
145
最小自乗法―独立・直接・異精度(7)
平成27年度都市環境学科測量学
146
最小自乗法―独立・直接 (まとめ)
平成27年度都市環境学科測量学
147
最小自乗法―独立・直接・異精度(例題)
平成27年度都市環境学科測量学
148
最小自乗法―独立・直接・異精度(例題)
平成27年度都市環境学科測量学
149
最小自乗法―独立・直接・異精度(例題)
計算に最確値は不要
i
xi
xi2
pi
pi xi
pi xi2
1 38.994 1520.532036 1 38.994 1520.532036
2 39.003 1521.234009 4 156.012 6084.936036
計 77.997 3041.766045 5 195.006 7605.468072
平成27年度都市環境学科測量学
150
最小自乗法―独立・直接・異精度(例題)
平成27年度都市環境学科測量学
151
最小自乗法―独立・間接(1)
• ②独立な間接測定に対する最小自乗法
平成27年度都市環境学科測量学
152
最小自乗法―独立・間接(2)
平成27年度都市環境学科測量学
153
最小自乗法―独立・間接(3)
平成27年度都市環境学科測量学
154
最小自乗法―独立・間接(例題)
• 線形の場合の簡単な例題
バネの長さ
知りたい
荷重
平成27年度都市環境学科測量学
155
最小自乗法―独立・間接(例題)
平成27年度都市環境学科測量学
156
最小自乗法―独立・間接(例題)
平成27年度都市環境学科測量学
157
最小自乗法―条件・直接(1)
• ③条件付きの直接測定に対する最小自乗法
平成27年度都市環境学科測量学
158
最小自乗法―条件・直接(2)
平成27年度都市環境学科測量学
159
Lagrangeの未定乗数法
平成27年度都市環境学科測量学
160
Lagrangeの未定乗数法の意味
平成27年度都市環境学科測量学
161
Lagrangeの未定乗数法の例(1)-1
平成27年度都市環境学科測量学
162
Lagrangeの未定乗数法の例(1)-2
ϕ ( x, y ) = 2 x + y − 8 = 0
(2,4)
f ( x, y ) = xy = k
k = 10
k =8
k =6
平成27年度都市環境学科測量学
163
Lagrangeの未定乗数法の例(2)-1
平成27年度都市環境学科測量学
164
Lagrangeの未定乗数法の例(2)-2
y
ϕ ( x, y ) = x + y − 1 = 0
2
2
k = −1.5
13
3
 2 13 3 13 
,


13 
 13
1
k = −3.0
= − 13
k = −4.5
k = 4. 5
-1
1
-1
 2 13 3 13 
,−
 −

13
13


f ( x, y ) = 2 x + 3 y = k
x
= 13
k = 3. 0
k = 1 .5
k =0
−
13
3
平成27年度都市環境学科測量学
165
Lagrangeの未定乗数法の例(3)-1
平成27年度都市環境学科測量学
166
Lagrangeの未定乗数法の例(3)-2
(2,1.5)
k = 14
k = 12
k = 10
k=8
k =6
k=4
k =2
k = 1.25
(− 1,0)
=k
平成27年度都市環境学科測量学
167
最小自乗法―条件・直接(3)
マイナスを使うことも多い
1でも良いが2の方が好都合
平成27年度都市環境学科測量学
168
最小自乗法―条件・直接(4)
平成27年度都市環境学科測量学
169
最小自乗法―条件・直接・等精度(例題1-1)
A
B
C
等精度と仮定
平成27年度都市環境学科測量学
170
最小自乗法―条件・直接・等精度(例題1-2)
平成27年度都市環境学科測量学
171
最小自乗法―条件・直接・等精度(例題1-3)
条件式そのもの
平成27年度都市環境学科測量学
172
最小自乗法―条件・直接・等精度(例題1-4)
平成27年度都市環境学科測量学
173
最小自乗法―条件・直接・等精度(例題1-5)
平成27年度都市環境学科測量学
174
最小自乗法―条件・直接・等精度(例題1-6)
平成27年度都市環境学科測量学
175