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L1 · 拟合、验证与相位残差

拟合时,我们寻找一个能解释扫频观测的延迟值,再与假定零延迟的初始模型比较。搜索范围与优化器起点在运行前选定,不使用验证数据或真实延迟来选择。

划分 激励 是否用于拟合 问题
拟合 扫频 是 记录的运动能否揭示延迟?
验证 留出换向波形 否 拟合出的延迟能否预测另一种运动?

比较真实系统、初始模型和辨识后模型的位置与速度曲线。拟合后的误差变小还不够,我们还要看另一组运动的预测是否改善。报告分别列出初始模型和辨识后模型的误差,便于直接对照。

如何读残差

残差定义为所选量的 model - observed,即模型预测减去观测。换向附近反复出现的正负波瓣可能是时序线索:初始响应超前或落后于带延迟的 Oracle。

对小的时间偏移,位置残差近似与速度成比例,因此残差—速度图也可能显现相位失配。但相关性本身不能证明摩擦:延迟和速度相关效应都可能产生类似结构,需要受控实验区分。

本例结构匹配、观测理想,辨识后残差接近零支持恢复配置中的等效延迟;它不证明真实伺服只有延迟这一种效应。

机械动画回放已记录的状态。拖动时间轴不应重新仿真或拟合。即使 Oracle 与辨识后数组重合,曲线也保留不同标签和线型。

想一想

  1. 为什么只看拟合误差,证据不够强?
  2. 辨识后验证误差降低,对留出指令说明了什么?
  3. 如果验证误差仍高,从另一个起点重复拟合能怎样区分优化问题与缺失效应?

参考答案:只看拟合不能发现泛化不足;留出误差降低说明对未参与拟合运动的预测改善;从独立起点重复拟合,可以在加入新的物理效应之前检查收敛性。