Pythonfiles

This commit is contained in:
2025-12-11 10:37:19 +01:00
parent 4f814dcc37
commit d40dc9d4c5

View File

@@ -1,41 +1,66 @@
from typing import Dict, Any
import sympy as sp
from Stochastisches_Modell import StochastischesModell
def ausgleichung_mit_vks_iterativ(
def iterative_ausgleichung(
A: sp.Matrix,
l: sp.Matrix,
modell: StochastischesModell,
max_iter: int = 10,
max_iter: int = 100,
tol: float = 1e-3,
) -> Dict[str, Any]:
"""
Führt eine iterative Ausgleichung mit Varianzkomponentenschätzung durch.
Ablauf:
- starte mit σ0,g² aus modell.sigma0_groups (meist alle = 1.0)
- wiederhole:
* Ausgleichung
* VKS
* Aktualisierung σ0,g²
bis sich alle σ̂0,g² ~ 1.0 (oder max_iter erreicht).
"""
history = [] # optional: Zwischenergebnisse speichern
ergebnisse_iter = [] #Liste für Zwischenergebnisse
for it in range(max_iter):
result = ausgleichung_einmal(A, l, modell)
history.append(result)
Q_ll, P = modell.berechne_Qll_P() #Stochastisches Modell: Qll und P berechnen
sigma_hat = result["sigma_hat"]
N = A.T * P * A #Normalgleichungsmatrix N
Q_xx = N.inv() #Kofaktormatrix der Unbekannten Qxx
n = A.T * P * l #Absolutgliedvektor n
# Prüfkriterium: alle σ̂ nahe bei 1.0?
if all(abs(val - 1.0) < tol for val in sigma_hat.values()):
print(f"Konvergenz nach {it+1} Iterationen.")
dx = N.LUsolve(n) #Zuschlagsvektor dx
v = l - A * dx #Residuenvektor v
Q_vv = modell.berechne_Qvv(A, Q_ll, Q_xx) #Kofaktormatrix der Verbesserungen Qvv
R = modell.berechne_R(Q_vv, P) #Redundanzmatrix R
r = modell.berechne_r(R) #Redundanzanteile als Vektor r
sigma_hat = modell.berechne_vks(v, P, r) #Varianzkomponentenschätzung durchführen
ergebnisse_iter.append({ #Zwischenergebnisse speichern in Liste
"iter": it + 1,
"Q_ll": Q_ll,
"P": P,
"N": N,
"Q_xx": Q_xx,
"dx": dx,
"v": v,
"Q_vv": Q_vv,
"R": R,
"r": r,
"sigma_hat": sigma_hat,
"sigma0_groups": dict(modell.sigma0_groups),
})
if all(abs(val - 1.0) < tol for val in sigma_hat.values()): #Abbruchkriterium
print(f"Konvergenz nach {it + 1} Iterationen erreicht.")
break
# sonst: Modell-σ0,g² mit VKS-Ergebnis updaten
modell.update_sigma0_von_vks(sigma_hat)
# letztes Ergebnis + History zurückgeben
result["history"] = history
return result
return {
"dx": dx,
"v": v,
"Q_ll": Q_ll,
"P": P,
"N": N,
"Q_xx": Q_xx,
"Q_vv": Q_vv,
"R": R,
"r": r,
"sigma_hat": sigma_hat,
"sigma0_groups": dict(modell.sigma0_groups),
"history": ergebnisse_iter,
}