Scipy optimisation doesn’t seem to be able to fit correctly

I have two arrays of data, on which I need to fit a nonlinear curve. I am using scipy.optimize and it returns such odd results that when I plot it next to my data points, the curve looks completely wrong. I haven’t found anything useful on stackoverflow or youtube and this is my last resort.

I am trying to fit a curve of the shape y = Asin^2(Bx^2 + C/2) on my data points.
My current code looks like this:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import curve_fit

I3 = np.array([12.5, 73.2, 99.5, 96.8, 73.2, 50, 27.1, 10.6, 3.1, 1.31, 0.40, 0.33, 0.41, 0.47, 0.55, 0.56, 0.55, 0.54])
U = np.array([951, 888, 808, 737, 683, 639, 581, 508, 437, 392, 232, 255, 201, 166, 93, 68, 4.5, 3.4])

def fit_func3(x, a, b, c):
    return a * (np.sin(b* x ** 2) + c/2) ** 2

popt, _ = curve_fit(fit_func3, U, I3)
a, b, c = popt

I3_fit = fit_func3(U, a, b, c)


plt.xlabel('Voltage [$mu$V]')
plt.ylabel('Current [$mu$A]')
plt.plot(U, I3_fit, color='red', label=f'y = I$_0$ sin$^2$($pi$BLU$^2$/d$^2$ + C/2)')
plt.scatter(U, I3, color='black', label='podatki')
plt.errorbar(U, I3, xerr=U_err, yerr=I3_err, fmt='o', capsize=5, color='black')
plt.legend(loc='upper left')
plt.savefig('graph3.png')
plt.show()

The resulting curve looks like this:
enter image description here

I know that a normal y = sin^2(x^2) looks very close to the data points, but somehow the fitting doesn’t work properly. I haven’t found any ways to limit the domain so that the data would fit properly.

I even tried to artificially add data points in order to increase the quality of the fit, but it only made it slightly less messy and wild(if this is even helpful to post here):

I3_fill = []
U_fill = []

for i in range(len(I3) - 1):
    I3_fill.extend(np.linspace(I3[i], I3[i+1], 12)[0:-1])
    U_fill.extend(np.linspace(U[i], U[i+1], 12)[0:-1])

I3_fill.append(I3[-1])
U_fill.append(U[-1])

I3_fill = np.array(I3_fill)
U_fill = np.array(U_fill)

I also tried reducing the parameters to only 2 as in y = a * (np.sin(b * x ** 2)) ** 2, but it didn’t help at all.

I have tried 2 online fitting tools, and they returned the same result no matter how I tinkered with them.

I am guessing the method scipy uses for optimization is not good in this case?

New contributor

Svit Mlinar is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật