Wertepaare Funktionsgleichung aufstellen?

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo Knochendochen13,

ich vermute, dass es sich bei der Wertetabelle um die Anzahl f der Infizierten des neuen Coronavirus handelt, welche in Abhängigkeit von der Zeit x in Tagen angegeben ist. Daher habe ich die Funktion mal mit Hilfe von folgendem exponentiellen Ansatz gefittet:

f(x) = a * e^(b*x)

Der Anfangsbestand a ist hier mit 41 Infizierten vorgegeben und der Fit ergibt für die Wachstumskonstante b einen Wert von 0,256074 [1/Tag]. Aufgrund einer relativ groß anzunehmenden Fehlertoleranz, die ich bei dieser Beispielrechnung mangels entsprechender Abschätzungen natürlich nicht berücksichtigen kann, sind die vielen Nachkommastellen allerdings eher irreführend als nützlich. Daher runde ich es mal ganz frei auf 0,26 [1/Tag] auf mit dem Hinweis auf eine große Fehlertoleranz, die ggf. bei entsprechend vorhandenen Daten noch zu bestimmen wäre.

Ich habe die Funktion zusammen mit den Werten mal geplottet:

-> https://www.bildhost.com/image/Yak1YJ

Ich hoffe, dass ich dir weiterhelfen konnte. Falls du noch weitere Fragen hast, dann schreibe einfach einen Kommentar! ;-)

Viele Grüße

Julian Schmidt

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
julianschmidt3  06.02.2020, 23:11

Diese Webseite spricht vor 26 Tagen von 41 Infizierten: -> https://www.dw.com/de/china-meldet-ersten-todesfall-durch-neue-lungenkrankheit/a-51964291

Diese Webseite spricht von aktuell mehr als 28000 Infizierten: -> https://www.businessinsider.de/international/china-virus-everything-we-know-deadly-2019-ncov-wuhan-spread-2020-1-2/

Dies entspricht sehr gut den Start- und Endwerten deiner Tabelle.

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Naja, nachdem ich ein bisschen rumprobiert habe kam ich auf folgende 2 Möglichkeiten:

1: (1)/(990000) (x+2)^(7)+41.5

2: (1)/(990000)x^(8)+41.5

Ich habe hierfür ein Programm programmiert dass (fast) alle Möglichkeiten probiert hat. Das sind gerundete Werte die aber schon ziemlich genau sind. Das Programm rechnet graphisch... die Punkt und die werte sind rel. verscheiden, aber die Funktion schneidet knapp die Punkte (max 1 Einheit)... Ich weiß nicht wofür du die Funktion brauchst, aber ich hoffe ich konnte dir helfen...

Woher ich das weiß:Recherche
Knochendochen13 
Fragesteller
 06.02.2020, 21:08

Danke für die Mühe, aber die Funktionen sind schon ziemlich ungenau. Bei der ersten Funktionsgleichung ist zum Beispiel f(22)=4674,2994181818.... . Das ist schon ziemlich weit weg von 14.380 wie es sein sollte. Bei der Zweiten Funktionsgleichung ist f(22)=55471.67528888889. Auch ziemlich weit weg. Ich bin gerade darauf gekommen, dass ich die Wertepaare ja auch in Excel eingeben könnte und Excel spuckt mir da f(x) = 0,0011x^6 - 0,0971x^5 + 3,1779x^4 -45,44x^3 + 296,29x^2 - 796,48x + 665, 78 aus.

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KryptonDB  06.02.2020, 21:10
@Knochendochen13

ich habe erwähnt, dass die werte nicht so übereinstimmen... Der Graph liegt in der nähe der Punkte... er ist sehr steil, sodass nur eine Einheit unterschied bereits 100K unterschied machen kann

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Also Excel kann so etwas auch: Die blaue Linie sind deine Punkte. Die Punkte, sowie die Funktion die Annährung die Excel berechnet hat. Dies ist eine Annährung 3ten Grades. Bei Grad 6 ist es noch Deckungsgleicher. Ich tippe auf den Dow Jones Index.

Bild zum Beitrag

 - (Mathematik, Wissenschaft, Funktion)
Knochendochen13 
Fragesteller
 06.02.2020, 21:15

Danke, darauf bin ich auch gerade gekommen. Ich hab mal es mal mit verschiedenen Funktionstypen versucht und das genauste, was er mir ausgespuckt hat, war, wie du sagst, eine Polynomfunktion 6. Grades: f(x) = 0,0011x^6 - 0,0971x^5 + 3,1779x^4 -45,44x^3 + 296,29x^2 - 796,48x + 665, 78.

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Knochendochen13 
Fragesteller
 06.02.2020, 21:22

Was ist der Down Jones Index?

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IchMalWiederXY  07.02.2020, 11:40
@Knochendochen13

Sorry typo. DOW Jones. Amerikanischer "Haupt Aktien" Index. Start und Ende stimmen einigermaßen überein (je nach Zeitpunkt) Zwischenwerte habe ich nicht geprüft.

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Knochendochen13 
Fragesteller
 07.02.2020, 12:48
@IchMalWiederXY

Nein, das ist es nicht. Es sind die Daten für die Zahl der mit dem Coronavirus infizierten Menschen in Abhängigkeit zur Zeit.

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Du könntest die Punkte durch ein Polynom interpolieren. Und mit einem Poylnom vom Grad 25 solltest Du alle Punkte exakt treffen können. Mehr dazu findest Du hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Polynominterpolation

https://www.wolframalpha.com/input/?i=interpolating+polynomial+%7B1%2C41%7D%2C%7B2%2C41%7D%2C%7B3%2C42%7D%2C%7B4%2C42%7D%2C%7B5%2C42%7D%2C%7B6%2C43%7D%2C%7B7%2C48%7D

Wenn es nicht 100 Prozent exakt sein muss, dann könnte man Regressionsmethoden verwenden. Schon ein Polynom dritten Grades liefert Ergebnisse die sehr nah an Deinen Zahlen sind. Für die exakte Spezfikation siehe hier:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=cubic+fit+41%2C41%2C42%2C42%2C42%2C43%2C48%2C65%2C201%2C222%2C325%2C487%2C653%2C916%2C1979%2C2737%2C4409%2C5970%2C7678%2C9658%2C11971%2C14380%2C17205%2C20438%2C24324%2C28018

Oder alternativ eine Exponentialfunktion. Siehe hier:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=exponential+fit+41%2C41%2C42%2C42%2C42%2C43%2C48%2C65%2C201%2C222%2C325%2C487%2C653%2C916%2C1979%2C2737%2C4409%2C5970%2C7678%2C9658%2C11971%2C14380%2C17205%2C20438%2C24324%2C28018

Knochendochen13 
Fragesteller
 06.02.2020, 21:22

Danke für die Antwort! Habs jetzt mal mit Excel versucht und es kam folgenden Funktion sechsten Grades heraus: f(x) = 0,0011x^6 - 0,0971x^5 + 3,1779x^4 -45,44x^3 + 296,29x^2 - 796,48x + 665, 78.

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