Facteurs pour Equation cubique
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Facteurs pour Equation cubique



  1. #1
    invite507b2f62

    Facteurs pour Equation cubique


    ------

    Bonjour,
    J'ai l'équation suivante :
    Code:
    f(x)=ax^3+bx^2+cx+d
    sachant que (a est différent de 0)
    et je cherche à déduire les valeurs de a,b,c et d en me basant sur une liste de N échantillons (points connus sur la courbe) : [xi,yi] i de 1 à N.

    Pourriez-vous SVP me donner une méthode de déduire ces facteurs en prenant en compte tous les N échantillons?

    Merci d'avance

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Bonjour.

    Si les points sont sur la courbe, il suffit de prendre 4 points distincts (donc d'abscisses différentes), de traduire leur appartenance à la courbe, et de résoudre le système linéaire obtenu.

    Bon travail !

  3. #3
    Dlzlogic

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Bonjour,
    Ceci se résout par la méthode des moindres carrés.
    On écrit que la somme des différences entre la valeur observée et valeur calculée, au carré est minimum.
    Cette somme sera minimum pour les valeurs qui annulent les dérivées partielle par rapport à a, b, c et d.
    On obtient un système de 4 équations linéaires à 4 inconnues a, b, c, d qu'il suffit de résoudre.

  4. #4
    invite507b2f62

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Merci pour les réponses, mais à vrais dire, je n'ai rien compris et je pense que j'ai mal exposé mon problème.
    Je ne suis plus étudiant depuis longtemps et j'ai pas fait des maths depuis très longtemps.

    Est-ce que vous pouvez simplement me donner la réponse en équations? de mon annoncé jusqu'à obtenir les valeurs de a, b, c et d ? parce que je ne comprend pas tout les théorèmes et les techniques

    Voici un exemple d'échantillons :
    Code:
    litres (y)  : 0   10   20   30   40   50   60   70   80   90  100
    voltage (x) : 0   2,5   3    5   6,8  6,8  6,8  8,4 10,8 10,8  12
    En fait, le cas que je cherche à résoudre, c'est un réservoir de carburant de camion (forme habituelle des réservoirs de camions, sorte de cube un peu arrondi) qui donne un voltage à partir duquel je dois faire une estimation du volume en litres.

    Pour ce qui est de la solution proposée qui utilise 4 échantillons, remplacement..etc, elle n'est pas la bonne pour moi, parce que les valeurs ne sont pas précises, elles sont relevées manuellement sur le réservoir et donc peuvent avoir une petite marge d'erreur par rapport à l’équation, c'est pour cela qu'on utilise une dizaine de valeurs pour avoir de la précision. l’équation qu'on cherche doit passer le plus près de tous ces points. Merci encore

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Dlzlogic

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Bonsoir,

    Voila, je vous propose cela :
    Code:
    Régression polynôme Y=A.X^4 + B.X^3 + C.X^2 + D.X + E
      nbpts=11  A = 0.00515  B = -0.1597  C = 1.76  D = 1.21  E = 0.190
    Ma fonction calcule un polynôme de degré 4 (sans me demander mon avis). Le terme de 4è degré est faible, vous n'en tenez pas compte, mais vous pouvez aussi écrire votre formule du 4è degré..
    La précision est bonne, de l'ordre de 5 litres.

  7. #6
    leon1789

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Bonsoir,

    La méthode (des moindres carrés) que propose Dlzlogic est intéressante, mais pas la seule. On peut en effet chercher d'autres polynômes qui présentent une meilleure adaptation suivant certains critères (qui restent à préciser par safisoft13).

    En revanche, le résultat donné par Dlzlogic n'est pas tout a fait correct car le polynôme donné
    par A=0.00514 , B=-0.1595 , C=-1.75 , D = 1.22 , E = 0.194
    est plus proche de la série (au sens des moindres carrés bien sûr).

  8. #7
    leon1789

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Citation Envoyé par safisoft13 Voir le message
    Bonjour,
    J'ai l'équation suivante :
    Code:
    f(x)=ax^3+bx^2+cx+d
    je trouve qu'un polynôme de degré 3 n'est pas très adapté à toux vos points [xi, yi].

    Est-ce que ces polynômes vous conviennent ?
    A = -0.039 , B = 0.883 , C = 3.193 , D = -0.207
    A = -0.063 , B = 1.403 , C = 0.572 , D = -0.792

  9. #8
    invite507b2f62

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    La série de points (relevés) que j'ai donné n'est qu'un exemple. Ce que je cherche c'est la méthode pour obtenir les facteurs abcd pour tout autre réservoir.

  10. #9
    Dlzlogic

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Que répondre à Léon, rien bien-sûr, sauf que je suis content d'apprendre que les moindres carrés avaient un "sens"
    (au sens des moindres carrés bien sûr).
    @ Safisoft
    Je passe la main à Léon1789.
    Dernière modification par Dlzlogic ; 03/02/2013 à 20h29. Motif: Très mécontent

  11. #10
    leon1789

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Citation Envoyé par Dlzlogic Voir le message
    Que répondre à Léon, rien bien-sûr, sauf que je suis content d'apprendre que les moindres carrés avaient un "sens"
    pour le "sens" : voir par exemple ces cours
    http://www.lamfa.u-picardie.fr/cheha...res_carres.pdf
    http://www.collegedusud.ch/app/applm...ns/3_ajust.pdf
    http://www.phys.ens.fr/~hare/MP025/Cours-TE3-LSQ.pdf
    etc.

    On peut approximer en différents "sens", il n'y a pas que les moindres carrés dans la vie.

    Par ailleurs, il faudrait revoir ton programme car il fait visiblement des erreurs de calculs relativement importantes (au troisième chiffres significatifs).

  12. #11
    leon1789

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Citation Envoyé par safisoft13 Voir le message
    La série de points (relevés) que j'ai donné n'est qu'un exemple. Ce que je cherche c'est la méthode pour obtenir les facteurs abcd pour tout autre réservoir.
    Malheureusement, c'est plus compliqué que cela en a l'air, car il n'y a pas qu'une seule méthode. Dire LA méthode est impropre.

    Ok, on imagine que vous avez une série de (xi, yi) et que vous cherchez un polynôme de degré 3 (en êtes-vous certains ? pas de degré 1 ou 2 par exemple ?)

    Si vous avez 5 points ou davantage, on ne trouvera pas de polynôme P de degré 3 qui réalise l'égalité yi = P( xi ) en tout point, car il y a trop de contraintes a priori.
    Donc on va chercher un polynôme qui soit correctement ajusté.

    Pour vous, que serait un bon polynôme P pour vos données ? Dites-le en langage mathématique ou en français si vous préférez.
    Pour vous aider, reprenez votre exemple ci-dessus avec les deux polynômes proposés dans mon message n°7 (de 20h13)
    Dernière modification par leon1789 ; 03/02/2013 à 20h56.

  13. #12
    leon1789

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Citation Envoyé par safisoft13 Voir le message
    Pour ce qui est de la solution proposée qui utilise 4 échantillons, remplacement..etc, elle n'est pas la bonne pour moi, parce que les valeurs ne sont pas précises, elles sont relevées manuellement sur le réservoir et donc peuvent avoir une petite marge d'erreur par rapport à l’équation, c'est pour cela qu'on utilise une dizaine de valeurs pour avoir de la précision. l’équation qu'on cherche doit passer le plus près de tous ces points. Merci encore
    Il faudrait que vous donniez des valeurs réelles pour constater si un pauvre polynôme de degré 3 peut convenir pour une dizaine de valeurs.
    Avec des valeurs quelconques, un polynôme de degré 3 ne sera pas satisfaisant.
    Dernière modification par leon1789 ; 03/02/2013 à 23h10.

  14. #13
    invite507b2f62

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    @gg0
    Si les points sont sur la courbe, il suffit de prendre 4 points distincts (donc d'abscisses différentes), de traduire leur appartenance à la courbe, et de résoudre le système linéaire obtenu.
    Non, les points ne sont pas forcement sur la courbe car il peut y avoir de l'erreur. Les valeurs sont relevées manuellement (volts/litres) et non pas calculés. Ce que je cherche c'est le polynôme 3 qui passe le plus près de mes échantillons. Je cherche comment faire et pas le résultant pour l'exemple que j'ai donné.

    Pouvez vous m'aider SVP?

  15. #14
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Bonjour.

    J'avais répondu à ton premier message tel qu'il était écrit. Je ne doutais bien que c'était un exposé mal fait, et que ton problème était plutôt de l'ajustement. Pour cela, il existe des techniques et des logiciels tout faits ('R' par exemple, voire des compléments d'Excel). Mais ce n'est pas une simple formule, qu'il te faut. De plus, suivant les circonstances, il peut y avoir besoin d'un modèle par cuve, d'un modèle par type de cuve, ou d'un modèle global paramétré par les dimensions de la cuve.
    De plus, si les données que tu as fournies sont réelles, un simple modèle linéaire suffit, car l'imprécision est forte (3 valeurs identiques de 40 à 60 litres).
    Donc il va falloir nous en dire plus (pourquoi tu en as besoin, qu'est-ce que tu veux en faire, quelle précision est nécessaire, pourquoi un modèle en polynôme de degré 3 , ...). Et que tu réfléchisses bien à l'utilité véritable d'un modèle compliqué (un modèle linéaire est très facile à construire).

    Cordialement.

  16. #15
    invite63e767fa

    Re : Facteurs pour Equation cubique

    Citation Envoyé par safisoft13 Voir le message
    Bonjour,
    J'ai l'équation suivante :
    Code:
    f(x)=ax^3+bx^2+cx+d
    sachant que (a est différent de 0)
    et je cherche à déduire les valeurs de a,b,c et d en me basant sur une liste de N échantillons (points connus sur la courbe) : [xi,yi] i de 1 à N.
    Pourriez-vous SVP me donner une méthode de déduire ces facteurs en prenant en compte tous les N échantillons?
    Merci d'avance
    Bonjour,
    Ainsi que cela a été dit, on trouve dans les cours de stat. ainsi que dans de nombreux articles la (ou les) réponse(s) à cette question.
    Par exemple, dans l'article "régressions coniques, quadriques, linéaire ou apparentées", le §.4., pp.8-9. correspond exactement à ce problème, avec les notations F1=x^3, F2(x)=x^2, F3(x)=x et F4(x)=1. Il suffit de programmer le calcul des coefficients notés Bij et Cij, de remplir la matrice [A] et le vecteur [B] avec ces coefficient et finalement, avec l'équation matricielle indiquée, de calculer le vecteur [C] qui contient les paramètres optimisés [a, b, c, d]
    http://www.scribd.com/JJacquelin/documents

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