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Calculadora de ajuste de curvas

Pega valores de x e y y ajusta de una vez curvas lineales, polinómicas (grado 2–6), exponenciales, logarítmicas y potenciales. Obtienes cada ecuación con R², R² ajustado, RMSE, AIC y AICc uno al lado del otro, un gráfico con todas las curvas, diagnóstico de residuos, errores estándar de los parámetros y predicciones para nuevos valores de x. Gratis, sin registro; todo se ejecuta en tu navegador.

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Modelos que ajustar
Ajustes exponencial y potencial

Introduce al menos cuatro pares (x, y), con al menos tres valores de x distintos.

Cómo usar la calculadora de ajuste de curvas

  1. 1. Introduce tus datos. Escribe dos listas en el mismo orden, o un par «x, y» por línea. Se necesitan cuatro puntos o más, con al menos tres valores de x distintos; cuantos más, mejor.
  2. 2. Elige los modelos. Marca las curvas que quieres comparar. Los modelos logarítmico y potencial exigen que todas las x sean mayores que 0; los modelos exponencial y potencial exigen que todas las y sean mayores que 0. Un modelo que no se puede ajustar indica el motivo.
  3. 3. Elige el método de ajuste para las curvas exponencial y potencial. Los mínimos cuadrados no lineales sobre la y original dan el mejor ajuste a tus valores reales. La opción transformada ajusta una recta a través de ln y, como hacen las líneas de tendencia de las hojas de cálculo.
  4. 4. Compara y comprueba. Lee la tabla y después el gráfico y los residuos del modelo que estés considerando: el mejor número significa poco si la forma de la curva es incorrecta. Usa el cuadro de predicción para nuevos valores de x.

Las curvas

ModeloEcuaciónUso típico
Linealy = a₀ + a₁xCambio constante
Polinomio, grado dy = a₀ + a₁x + … + a_dx^dUna curva suave con quiebros; como máximo d − 1 puntos de giro
Exponencialy = a·e^(bx)Crecimiento o descenso a un porcentaje constante
Logarítmicay = a + b·ln xCambio rápido que se estabiliza
Potencialy = a·x^bLeyes de escala; b es la elasticidad

Cada polinomio se ajusta mediante descomposición QR sobre una x centrada y reescalada, así que un ajuste de grado 6 a años de calendario (1990–2020) es tan preciso como uno de 0 a 1, y las predicciones usan esa forma estable. Los coeficientes desarrollados que aparecen en la ecuación pueden perder cifras por cancelación cuando x es grande y está lejos de cero, y la página avisa cuando ocurre. Por la misma razón, las ecuaciones de línea de tendencia de las hojas de cálculo, que redondean los coeficientes a unas pocas cifras, no reproducen curvas de grado alto sobre valores de x del tamaño de años.

Por qué importa el método en los ajustes exponencial y potencial

Un ajuste transformado toma ln y, calcula la recta de mínimos cuadrados y convierte el resultado de nuevo. Así se minimizan los errores en escala logarítmica, que dan mucho peso a los valores pequeños y poco a los grandes. Un ajuste no lineal minimiza los errores al cuadrado en la propia y, que suele ser lo que te interesa. Los dos dan parámetros y valores de R² distintos para los mismos datos. Esta calculadora informa el R² sobre la y original para todos los modelos, para que se puedan comparar de forma justa, y, en un ajuste transformado, el R² en escala logarítmica que mostraría una hoja de cálculo.

Ejemplo desarrollado

El ejemplo carga las clásicas 50 mediciones de frenado de coches (los datos cars de R): velocidad en mph frente a distancia de frenado en pies. Seis modelos, ajustados sobre la escala original:

ModeloR²RMSEAICcΔ AICc
Potencial: y = 0,5897 x^1,54930,665415,06417,590
Exponencial: y = 9,4045 e^(0,0917x)0,664915,07417,660,07
Cuadrático0,667315,18419,662,07
Lineal: y = −17,58 + 3,932x0,651115,38419,682,09
Cúbico0,673215,20421,253,66
Logarítmico0,560717,26431,1913,61

El R² sube con cada término polinómico —el cúbico obtiene 0,6732 y un polinomio de grado 6, 0,6888—, pero el AICc, que penaliza cada parámetro, sitúa primero las curvas potencial y exponencial, de dos parámetros. La curva potencial también tiene un significado razonable: la distancia de frenado crece aproximadamente como la velocidad elevada a 1,5 (b = 1,55, error estándar 0,19), entre las relaciones lineal y cuadrática que sugiere la física. Los modelos principales están a unos 2 puntos de AICc entre sí, así que los datos no permiten separarlos; prefiere el que tenga sentido. Ajustada como curva potencial transformada, el R² en escala logarítmica es 0,7331, pero el R² en la escala original baja a 0,6583.

Elegir un modelo con criterio

  • Empieza por el gráfico y después mira los residuos. Un patrón en los residuos significa que la forma es incorrecta.
  • Usa el AICc, no el R², para comparar modelos con distinto número de parámetros. El AICc solo es comparable entre modelos ajustados a los mismos valores de y. Las diferencias menores de unos 2 no son significativas.
  • Prefiere la teoría. Si conoces el proceso (crecimiento compuesto, una ley de escala), usa el modelo correspondiente aunque otro obtenga un resultado algo mejor.
  • Mantén bajo el grado de los polinomios. Por encima del grado 3 o 4, un polinomio suele perseguir el ruido y se dispara fuera de los datos. No extrapoles con uno.

Preguntas frecuentes

¿Cómo elijo la curva que mejor se ajusta?
Dibuja los datos y cada curva, comprueba que los residuos se reparten de forma uniforme alrededor de cero y compara el AICc entre modelos. El R² por sí solo siempre favorece el modelo con más parámetros. Después pregúntate si el ganador tiene sentido para el proceso que estudias y si lo usarás solo entre tu x más pequeña y tu x más grande.
¿Por qué mi R² exponencial es distinto del de Excel?
La línea de tendencia exponencial de Excel ajusta una recta a través de ln y e informa el R² de ese ajuste en escala logarítmica. Un ajuste no lineal de mínimos cuadrados minimiza los errores en la propia y, y su R² se mide sobre y. Esta calculadora puede hacer cualquiera de los dos: muestra el R² en escala logarítmica para la opción transformada y el R² sobre la escala original para todos los modelos, para que la comparación sea justa.
¿Qué grado de polinomio debo usar?
Usa el grado más bajo que capture la forma que ves, normalmente 2 o 3. Cada grado añadido permite que la curva se doble una vez más y ajuste ruido: el R² sube, pero las predicciones empeoran. Necesitas al menos grado + 2 puntos de datos, y muchos más para un ajuste fiable.
¿Por qué no puedo ajustar un modelo logarítmico, potencial o exponencial a mis datos?
El logaritmo solo está definido para números positivos. Los modelos logarítmico y potencial necesitan que todas las x sean mayores que 0, y los modelos exponencial y potencial necesitan que todas las y sean mayores que 0, porque el ajuste trabaja con ln y o ln x. Desplaza los datos (por ejemplo, medir el tiempo desde 1 en lugar de desde 0) solo si eso tiene sentido en tu problema.
¿Qué significan AIC y AICc?
El AIC equilibra el ajuste con la complejidad: es −2 veces el logaritmo de la verosimilitud más dos veces el número de parámetros (contando la varianza del error). El AICc añade una corrección que importa cuando n es pequeño en relación con el número de parámetros. Un valor más bajo es mejor, y solo importan las diferencias. Los valores aquí usan la definición de R, así que coinciden con el AIC de R para el mismo modelo.
¿Puedo usar la ecuación ajustada para predecir fuera de mis datos?
Solo con mucho cuidado. Cada curva aquí es una descripción empírica del intervalo que mediste. Los polinomios pueden dispararse justo más allá de los datos, y una exponencial puede explotar. El cuadro de predicción avisa cuando la nueva x cae fuera del intervalo observado.

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