用于计算含噪散点数据一阶反转曲线图的 doFORC 工具
材料科学
2019-02-20 v1 数据分析、统计与概率
摘要
一阶反转曲线（FORC）图方法是表征复杂滞回现象最成功的表征技术之一，不仅用于磁学，也用于其他科学领域，如铁电性、地质学、考古学、自旋转变材料中的光诱导和压力滞回等。由于 FORC 图的定义涉及二阶导，其数值计算的主要问题在于：当仅有离散且受噪声污染的数据值时，函数导数的计算会放大测量中不可避免的噪声。本文中我们提出 doFORC 工具，用于计算含噪散点数据的 FORC 图。它既能提供对测量磁化强度的平滑逼近，也能给出其所有偏导数。doFORC 是一款免费、可移植、运行于多种操作系统的应用程序，具有易用的图形界面，实现了四种回归方法以获得数据的平滑逼近，随后可对其求导得到导数逼近。为进行诊断与拟合优度检验，doFORC 计算残差以刻画观测值与预测值之差，采用广义交叉验证衡量预测性能，使用两个信息准则量化因近似模型而损失的信息，并以三个自由度比较不同平滑方法所执行的平滑量。基于这些，doFORC 可进行自动平滑参数选择。
引用
@article{arxiv.1811.00096,
title = {doFORC tool for calculating first-order reversal curve diagrams of noisy scattered data},
author = {Dorin Cimpoesu and Ioan Dumitru and Alexandru Stancu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.00096},
year = {2019}
}