the r package nlstools: a toolbox for nonlinear …...the r package nlstools: a toolbox for...

17
The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller Pneumologie & Interdisziplinäres Zentrum für Schlafmedizin 10/07/2009 Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 1 / 17

Upload: others

Post on 23-Aug-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

The R package nlstools:a toolbox for nonlinear regression

Florent BatySandrine Charles

Jean-Pierre FlandroisMarie-Laure Delignette-Muller

Pneumologie& Interdisziplinäres Zentrum für Schlafmedizin

10/07/2009

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 1 / 17

Page 2: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Introduction

Increasing interest for nonlinear regressionI ChemistryI Agricultural scienceI PharmacologyI Microbiology

Diversity of tools available in R (Ritz &Streibig, 2008)

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 2 / 17

Page 3: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Introduction

Many users still reluctant in using nonlinear regressionI Complexity of the least-squares minimization procedure algorithmsI Definition of starting valuesI Validity of the error modelI Confidence region estimation

nlstoolsI A toolbox which helps the fit of gaussian nonlinear models and assess

its quality of fit

yi = f (xi , θ) + εi , εi ∼ N(0, σ) (1)

I Available on CRAN

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 3 / 17

Page 4: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Overview of nlstools

Main features of nlstools

Help for the fit

Extended summary

Validity of theerror model

ResamplingBootstrapping

Jackknifing

Parameters’

confidence regions

Collection of models

and data sets

nls

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 4 / 17

Page 5: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Help of fit: preview

Estimation of starting values by iterative ”manual” fitting

> preview (formula, data, start, variable = 1)

●●

● ●

● ●

0 50 100 150

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

t

Pre

dict

ed

+ + +

+

+

+

+

++

+ + + + + +

RSS = 3.1

lag = 40 mumax = 0.1 LOG10N0 = 6 LOG10Nmax = 8.8

●●

● ●

● ●

0 50 100 150

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

t

Pre

dict

ed

+ + + ++

+

+

+

+

++

+ + + +

RSS = 0.3

lag = 50 mumax = 0.08 LOG10N0 = 6 LOG10Nmax = 8.8

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 5 / 17

Page 6: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Help of fit: preview

Models with non-meaningful parameters (Ratkowsky)

µmax = b(pH − pHmin)(1− exp(c(pH − pHmax)))2 (2)

●● ● ●

● ● ● ●

4 5 6 7 8 9 10

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

pH

Pre

dict

ed

+++++ ++ + +

++++++

b = 10c = 0.01pHmin=4pHmax=10

RSS = 2.02

●● ● ●

● ● ● ●

4 5 6 7 8 9 10

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

pH

Pre

dict

ed

+++

++

+

+

+

+

+

+

++

++

b = 16c = 0.03pHmin=4pHmax=10

RSS = 0.07

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 6 / 17

Page 7: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Fit: nls

Central function

> nls (formula, data, start, ...)

nlstools requires objects of class ’nls’

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 7 / 17

Page 8: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Fit summary: plotfit, overview

Extended summary of fit

> plotfit (nls) > overview (nls)

● ●

● ●

0 50 100 150

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

t

LOG

10N

Formula

Parameters estimates andstandard error

Residual sum of squares

Asymptotic confidence intervals

Parameters correlation matrix

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 8 / 17

Page 9: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Error model: nlsResiduals, test.nlsResiduals

Residuals analysis: validation of the error model

> plot(nlsResiduals(nls)) > test.nlsResiduals(nlsResiduals(nls))

●●

● ●

6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5

−0.

100.

000.

10

Residuals

Fitted values

Res

idua

ls ●

● ●

● ●

6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5

−2

−1

01

2

Standardized Residuals

Fitted values

Sta

ndar

dize

d re

sidu

als

●●

●●

−0.10 −0.05 0.00 0.05 0.10

−0.

100.

000.

10

Autocorrelation

Residuals i

Res

idua

ls i+

1 ●

●●

●●

−1 0 1

−1.

5−

0.5

0.5

Normal Q−Q Plot of Standardized Residuals

Theoretical Quantiles

Sam

ple

Qua

ntile

s

Normality test:I Shapiro-Wilk

Test of independence:I Runs test

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 9 / 17

Page 10: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Advanced features: nlsConfRegions

Projections of Beale 95% confidence region (Beale, JRSS, 1960)

RSS(θ) < RSSmin[1 +p

n − pF1−α(p, n − p)] (3)

> plot(nlsConfRegions(nls))

++

+

++

+

++

+

++

+

++

+

+++++

+

+

++ ++

+

+

++

+

+

++

++

+

+

++

+

+

++

++

+ + +

++

+

+

+

+

+

+

++

+++

+

+

+

+

++

+

+

+ ++

+

++

+

+++

+

+

+

+

+

++

+

+

++

++++

+

+

+

+

++

+

++

++++

+

+

+

+

+ ++

++

+

++

+

+

+

+

+

+ +

++

+

+

+

++

+

++

+

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+

+

++ +

+

+++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+++

++

+

+

++

+

+

+

+++

+

+++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++ ++

+

+

++

+

++

++

+

+

+

+

++

+

++

+++ +

+

+

+

+

+

+

+

++

+ +

+

++

+

++

+

+ +

++ +

+

+

++

+ +

+

++ +

+

+

+

+

+

++

+

++++

++

++

++

++

+

++ +

+

++

+

+++

+

++

+

+

+

+

+

+

+

++++

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+++

+++++

++

+

++

++

+

+

+

++

+

+

+++

++

+

+

+++

++

+

+

+

+

+

+++ +

+

+

+

+

+ ++

+

++

+

++++

++

++

++

+

+

++

+

++

+

+ +++

++

+

+

+

+++

++

+

++++

+

+

++

++

+

+

+

++

+ +

+++

+

+

++

++

++

+

+

+

+++

+++

+ +

+

+

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+ +

+

+

+

+++ +

+

++

++

++

+

++

++

+

++

+

++

+

+

+

+ +

+

++

+

++

++

++

++

+++

++

+

+

+

+

+

+

++

++

++

++

+

+

++

+

++ +

+

+

+

+

+

+++

+

++

+

+ ++

++

+

+

++

++

+

+

+

++ +

+

+

+

+

+

+

++

+

+ ++

++

+

+

+

++ +

+

++

++

++

+++

+++

+

+

+

+

+

++

+

+

+ +

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+

++ ++

+

++

++

+

+

+

++++

+

++ + ++

+ ++

+++

++

++ +

+

++

+

+

++

++

+

++

+

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

++

+

++

+

++

++

+

+

+

++

+ ++

+ ++

+

+ ++

+

+++

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+ +

+

+

++

++

++

++

+ ++ ++ +

+

+

+ +

+

++

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

++

+

+++

+

+

++

++

+

+

+

+

++ +

++++

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

++

++

+++

+++

+

++

+

+

++

++

++

+

+

+

+

++

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+

+ +

++

+ +

++

++

+

++

++++

+

+

+ +

+++

++

+

++

++

+

++ +

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++++

+

+

+ +

+

++ +++

+++ +

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

35 40 45 50 55 60

0.06

00.

070

0.08

00.

090

lag

mum

ax

+

+

+

++

+ +

+

++

+

+

+

++

++++

+

+

++

+

+

+

+

+

++

+

+ +

+++ +

++

++

+

++

+

+

+

+ +

+

+

+ +

++

+

+

+

+

+

++

+

+++

+ ++

+

+ +++

++

+

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+

+

++

++

+

++

+

+++

+

+

++

+

+ +

+

++

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+++

++

+ +

++

++

+

+

+

+

++

++

+

++ +

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

+ +++

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++ +

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+ +++ +

+++

+++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+++

++

++

+

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

+ +

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+

+

++

++

+

++

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ ++

+

+

+

+++

+ ++

++

+

++

+

+

+++

+

+

++

+

+++

+

+

++

++

+

+

++

+++

+

+++

+

++

++

++

+++

++++

+

++

+

+

+

+++

++++

+

+

+

+

+ ++

+

++

+

+

+++

+

++

+

+++

+

+ +

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

++

+

+

+

++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

++ +

+

+

+

++

+

+

+ +

+

+++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+++++

+

+

++++

+

+

+

+

++

++

++++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

++

+

++

++

+ ++

+

+

++ ++

++

++ +

+

+

+

++++ +

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

++

++

+

+

+

++

+

+ +

+

+

+

+

+ +

+

++

+

+

+

+

+

++

+

+

+++

+

+

+++

++

+

++

++

++ ++

+

+++

++

+

+++

++

+

+

++

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

+++

+

+++

+

+

+ +

+

+

++

++

+

+

+

+

+ +

+ +

+

+++

+

+++

++

+

+

+

+

+

+

+

+ ++++

+++

+

+

+

+

+ ++

++

++ +

+

+

+++ +

++

+

+++

+

+

+

++

+

++

+

++

+

++

++

++

+

+ +

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+ +++

++

++

+

+++

+

+

+

++

++

+

+

++

+++

+

++

+

+

+

+

+++ ++ +

+

++

+

++

+++

+

+

+

+

+ ++

+

+

++

+

+

+

+++

+

++

+

+

+

+++

+

+

++ ++++

+

+

+++

++ +

++

+ ++

+

++

+

++

++

+

+

+++ +

++

+

+

++

++ +++

+ +

++

+

+

+

++

++

+

++

+

+

+

++

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

++

++

+++

+

+

+++

+

+

++

++

++

+

+

+

++

+++

+ +

+ ++

++ ++ +

+

++

+

++

++

++

+ +

++

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+

++

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++++

+

+

+

++

++

+++

++

+++

+

+

+

+ + +

+

++

+

+

+

35 40 45 50 55 60

5.7

5.8

5.9

6.0

lag

LOG

10N

0

++

++

+

++

++

+

+

+

+

++ +++

+

++

+

++

++

+

+++

+

+

+++

++

++

+ +

+ ++

+

+

++

+

+

+++

+

+

+

+++ +

++

+

+ +

+

+

+++

+

++

+

+++

+

++

++

+

+

+++

+

+ ++

+++

+ +

+

+

+

+

+

+

++ +

+

+

+

+

+ +

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+++

+

++

+

+

++

+

+

++

+

+

+ ++

+

+

+

+

+

+

++++

++

+

+

++

+

+

+

+++

++

+

++

+++

+

+

+

+

+

++

+

+

+++

+

+

+

++

+

++

+

++

+

+ +

++

++

+++

++

++

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+++

+

+++

+ ++ +

+

+

+

++ +

+

++

++

+

+

+

+

++

+ + +

++

+

+++

+++

++

+

+

+

+

++

+

+++

+

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

++

+

+++

++

+

++

+

++

++

++

+

++ +

+

+ +

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

++

++ +

++

+

+

+ +

+

++

+

+++

+++

+

+

++

++

++ +++

+ +

++

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

+++

+

++

+

+

+++

+

+++

+

++ +

+

+

++++

+

+

+

+

+

+ + +

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

++

+ +

++

+

+

+

++

++

++

+

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

+

++

+ +++

+

+ ++

+

+

+

+ +++

+

+

+

++++++

++

+

++++

+

+

++

++

++

+

++

+

++++ +

+

+

+

+

++ ++

+

+

+

+

+

+

+

+

+ + +

+

+

+++

++

+

+

+

+++

+

+

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+++

+++

++

+++

+++

+ ++

+

+

+

+

+

+ + +

+

+

+

+

++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

++

+++

+

+

++ +

++

+

+

++

+

+

+

+

+

++ +

+

++

+++

+++

+++

+

+++

+ +

+

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

++

++

+

+

+ ++

+++

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+ +++

+

+

+

++ +

+

++

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+++

+

+

++

+ +

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+++

++

++

+

+

+ +

+

+

+

++

++

++++

+

+ +

++

+ ++

+ + ++

++

++

+

+

+

+ + +

++

++

++ +++

+

+++ +

+

+

+

+ +

+

+

++

++

+

+

+

+ +

+

+ +

++

++

+

+

++

+

+++

++

+

+

+

++

++

++++

+

+++

+++

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

+++

++

++

+ +

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

35 40 45 50 55 60

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

lag

LOG

10N

max

+

+

+

++

+ +

+

++

+

+

+

++

++++

+

+

++

+

+

+

+

+

++

+

+ +

+++ +

++

++

+

++

+

+

+

++

+

+

+ +

++

+

+

+

+

+

++

+

++++++

+

++++

++

+

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+

+

++

++

+

++

+

+++

+

+

++

+

+ +

+

++

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+++

++

+ +

++

++

+

+

+

+

++

+ +

+

++ +

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

+ +++

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++ +

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+ ++++

+++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+++

++

++

+

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

+ +

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+

+

++

++

+

++

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ ++

+

+

+

+++

+++

+ +

+

++

+

+

++

+

+

+

++

+

+++

+

+

++

++

+

+

++

+++

+

+++

+

++

++

++

+++

++++

+

++

+

+

+

+++

+ +++

+

+

+

+

+++

+

+++

+

++

+

+

++

+

+++

+

++

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

++

+

+

+

++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

++ +

+

+

+

++

+

+

++

+

+++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+++++

+

+

++++

+

+

+

+

++

++

++

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

++

+

++

+ +

+ ++

+

+

++ ++

++

+++

+

+

+

++++ +

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

++

++

+

+

+

++

+

+ +

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

++

+

+

+++

+

+

+++

++

+

++

++

+ + ++

+

++

+

++

+

+++

++

+

+

++

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

+++

+

+ +++

+

+ +

+

+

++

++

+

+

+

+

+ +

+ +

+

+ ++

+

+ ++

++

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

+ +

++ +

+

+

+

+

+ ++

++

+++

+

+

+++ +

++

+

++

+

+

+

+

++

+

++

+

++

+

++

+ +

+ +

+

+ +

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++++

++

++

+

++++

+

+

++

++

+

+

++

+++

+

++

+

+

+

+

+++ ++ +

+

++

+

++

++ +

+

+

+

+

+ ++

+

+

++

+

+

+

+++

+

++

+

+

+

+++

+

+

+++ + +

+

+

+

+++

+ ++

++

+ ++

+

++

+

++

++

+

+

+++ +

++

+

+

++

++ +++

+ +

++

+

+

+

++

++

+

++

+

+

+

+ +

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

++

++

+++

+

+

+++

+

+

++

+++

+

+

+

+

++

+++

++

+ ++

++ ++ +

+

++

+

++

++

++

+ +

++

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+

++

+

++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

++

++

+++

++

+++

+

+

+

+ + +

+

++

+

+

+

0.060 0.070 0.080 0.090

5.7

5.8

5.9

6.0

mumax

LOG

10N

0

++

++

+

++

++

+

+

+

+

++ ++

+

+

++

+

++

++

+

+++

+

+

+++

++

+++ +

+++

+

+

++

+

+

+++

+

+

+

+++ +

++

+

+ +

+

+

+++

+

++

+

+++

+

++

++

+

+

+++

+

+ ++

+++

+ +

+

+

+

+

+

+

++ +

+

+

+

+

+ +

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+ +

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

++ +

+

+ +

+

+

++

+

+

++

+

+

+ ++

+

+

+

+

+

+

+++ +

++

+

+

++

+

+

+

+++

++

+

++

+++

+

+

+

+

+

++

+

+

+++

+

+

+

++

+

++

+

++

+

+ +

++

++

++

+++

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+ ++

+

+++

+ +++

+

+

+

+++

+

+ +

++

+

+

+

+

++

+ ++

++

+

+++

++ +

++

+

+

+

+

++

+

+++

+

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

++

+

+++

++

+

++

+

++

++

++

+

++ +

+

+ +

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

++

+++

++

+

+

+ +

+

++

+

+++

+++

+

+

++

++

+ +++

+

++

++

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

+ ++

+

+ +

+

+

+++

+

+ ++

+

+ + +

+

+

+ +++

+

+

+

+

+

++ +

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+ +

++

+

+

+

++

++

++

+

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

+

+++ +

++

+

+ ++

+

+

+

+ +++

+

+

+

+++

+++++

+

++

++

+

+

++

++

++

+

++

+

++++ +

+

+

+

+

++++

+

+

+

+

+

+

+

+

++ +

+

+

+ ++

++

+

+

+

+++

+

+

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+++

+++

++

+ ++

+++

+++

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+++

+++

+

++ +

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+++

+

++

+++

+++

+++

+

+++

+ +

+

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

+ +

++

+

+

+ ++

+++

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+++

+

+

+

+

++ +

+

++

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+ ++

+

+

++

+ +

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+++

++

++

+

+

+ +

+

+

+

++

++

++++

+

+ +

++

+ ++

+ +++

++

++

+

+

+

+ ++

++

++

++ + ++

+

++++

+

+

+

+ +

+

+

++

++

+

+

+

+ +

+

++

++

++

+

+

++

+

+++

++

+

+

+

++

++

+++ +

+

+++

+++

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

++ +

++

++

+ +

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

0.060 0.070 0.080 0.090

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

mumax

LOG

10N

max +

+

++

+

++

+ +

+

+

+

+

++ +++

+

++

+

++

++

+

+++

+

+

+++

++

++

++

+ ++

+

+

++

+

+

+ ++

+

+

+

++++

++

+

+ +

+

+

+++

+

++

+

+ ++

+

++

++

+

+

+++

+

+ ++

+++

+ +

+

+

+

+

+

+

++ +

+

+

+

+

+ +

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

++ +

+

++

+

+

++

+

+

++

+

+

+ ++

+

+

+

+

+

+

++++

++

+

+

++

+

+

+

++ +

++

+

++

+++

+

+

+

+

+

++

+

+

+++

+

+

+

++

+

++

+

++

+

++

++

++

++

+++

++

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+++

+

++++ +

+ ++

+

+

++ +

+

++

++

+

+

+

+

++

+ + +

++

+

+++

+++

++

+

+

+

+

++

+

+++

+

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

++

+

+++

++

+

++

+

++

++

++

+

++ ++

+ +

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+++

++

+ ++

+

+

+

+ +

+

++

+

+++

+++

+

+

++

+ +

++ ++

+

++

++

+

+ +

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

+++

+

++

+

+

+++

+

+++

+

+ ++

+

+

++++

+

+

+

+

+

+ + +

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

++

+ +

++

+

+

+

++

++

+++

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

+

+++ +

++

+

+ ++

+

+

+

+ ++ +

+

+

+

++ +

+++++

+

++

++

+

+

++

++

++

+

++

+

+++ + +

+

+

+

+

++ ++

+

+

+

+

+

+

+

+

++ +

+

+

+++

++

+

+

+

++

++

+

+++

+

+ ++

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+ ++

+++

++

+++

+++

+ ++

+

+

+

+

+

+ + +

+

+

+

+

++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

++

+++

+

+

++ +

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+++

+

++

+++

+++

+++

+

+ ++

+ +

+

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+++

+

+

++

+

+

+

+

++

++

+

+

+ ++

+ +++

+

+

+

++

++

+

+

++

+ +++

+

+

+

++ +

+

++

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+++

+

+

++

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+++

++

++

+

+

+ +

+

+

+

++

++

++ ++

+

++

++

+++

+ + ++

++

++

+

+

+

++ +

++

++

+++++

+

+++ +

+

+

+

+ +

+

+

++

++

+

+

+

+ +

+

+ +

++

++

+

+

++

+

+ ++

++

+

+

+

++

+ +

++++

+

+++

+++

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

+++

++

++

+ +

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

5.7 5.8 5.9 6.0

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

LOG10N0

LOG

10N

max

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 10 / 17

Page 11: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Advanced features: nlsContourRSS

Contour of the RSS (+ sections of Beale 95% confidence region)

> plot(nlsContourRSS(nls))

lag

mum

ax

35 40 45 50 55 60

0.06

00.

070

0.08

00.

090

lag

LOG

10N

0

35 40 45 50 55 60

5.7

5.8

5.9

6.0

lag

LOG

10N

max

35 40 45 50 55 60

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

mumax

LOG

10N

0

0.060 0.070 0.080 0.090

5.7

5.8

5.9

6.0

mumax

LOG

10N

max

0.060 0.070 0.080 0.090

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

LOG10N0

LOG

10N

max

5.7 5.8 5.9 6.0

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

Sections of the Beale 95% confidence interval

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 11 / 17

Page 12: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Advanced features: nlsContourRSS

Problems of ill-conditioning in parameter estimation (Ratkowsky model)

> plot(nlsContourRSS(nls))

b

c

−300 −100 0 100 300

−0.

3−

0.1

0.1

0.3

b

pHm

in

−300 −100 0 100 300

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

b

pHm

ax

−300 −100 0 100 300

9.4

9.6

9.8

10.0

10.2

c

pHm

in

−0.3 −0.1 0.1 0.2 0.3

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

c

pHm

ax

−0.3 −0.1 0.1 0.2 0.3

9.4

9.6

9.8

10.0

10.2

pHmin

pHm

ax

3.8 4.0 4.2 4.4 4.6

9.4

9.6

9.8

10.0

10.2

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 12 / 17

Page 13: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Advanced features: nlsConfRegions vs. nlsContourRSS

Comparison of both representations of the confidence region:Projections vs. sections of the Beale region

● ●●

●●

●●●

● ●

●●

●●

● ●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

● ●●

● ●

● ●

●●

●●

●●

● ●

●●

●● ●

●●

● ●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

● ●

●●

●●

●●

● ●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

● ●

●●

● ●

● ●

●●

●●

●●

● ●

●●

●●

●●

●●

● ●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

● ●

●●

●●

●●

● ● ●

●●

●●

●●

●●

●●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

● ●

●●

● ●

●●

●●

● ●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●

●●●

●●

●●

●●●

●●●

●●

●● ●

●●

●●●

●●

●●

●●

●●

●●●

2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2

7.4

7.6

7.8

8.0

p

LOG

10N

Both representations equivalentin models with 2 parameters

Different when number ofparameters > 2

Projections more suitable toassess global correlationsbetween parameters

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 13 / 17

Page 14: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Advanced features: nlsJack

Jackknifing

> plot(nlsJack(nls)) > summary(nlsJack(nls))

2 4 6 8 10 12 14

02

4

lag

Observation #

Rel

Diff

(%

)

* *

2 4 6 8 10 12 14

01

23

mumax

Observation #

Rel

Diff

(%

)

* *

2 4 6 8 10 12 14

0.0

0.4

0.8

LOG10N0

Observation #

Rel

Diff

(%

)

* *

2 4 6 8 10 12 14

0.0

0.6

1.2

LOG10Nmax

Observation #

Rel

Diff

(%

)

*

Jackknife estimate

Confidence interval

Influential observations

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 14 / 17

Page 15: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Advanced features: nlsBoot

Nonparametric bootstrapping of mean centered residuals

Bootstrap estimates and confidence intervals

> plot(nlsBoot(nls)) > plot(nlsBoot(nls), type="boxplot")

+ ++

+

++

+

+

+

++

++

++

+

+

++

++

+

++

+

++

+

++ ++

+

+ +

+

++

+

+

++

+

++ +++

+

+

+

++

+++

++

+

+ +

+ +

++

+

+ +

+

+

++

++

+

++

+

+

++

+ ++

+

+++

++

+

+ +

++

++

+

++

+

+

+ +

+

++ ++

++

+

+ +

+

+

+

+

+

++ ++ ++

+

+

+

+

+

+++

+

++

+

+

++

++

++ ++

++

+++

+++

++

+

+

+

+ +++

+

++

++

++

+

+

+

++ ++

+

+

+

+

+

++++

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+++

+

+

++

++ +

+++

+

+

+ +++

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

++

++

+

+

++ +

+

+

+

+

++

+

++

+ +

+

++

++

++

+

+++

+

+

+

+ +++ +

++

++

+ +

++

+ +

+

+

+

++

++

+

+

+

++

+

++

+

++

++

+++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+ +

++

++

+

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+

++

+++++

+

+

+

+

+++

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

++

+

+++

+

+

+

++

++

++

+++

+

+++

++

+

+ ++

+

+

++ +

+ ++

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+

+

+++

++

++ ++

++ +

++

+

++

++

+

+

+

+++

+

++

++

++

+

+

+

++

+

+

+

+

++

++

+

+

+

++

+

++

++

+

++

+

+

+++

+

+

++

+

+

++

+

+

++++

++

+

+

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+++

+

++

++ +

++

++

+ +

++

+

++

+

+

+ ++

+

++

+

+

+

++

++

+

+++

+

++

++

++

++

++

++

++

++ ++

+ ++

++

+

+

++

++

+

++

+

+

++

+

+

+

+ +

+

++

+

+

++++

++

++

+

+

+++

++

+++

+

+

+

+ +

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+++

+

+

++

+

+ ++ ++

++

++ +

+

+++

+

++

+

+

++

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

+ +

++

++

++

+

+

+

+

++

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

++

++

+++

+

+ +

+

+++

+

+

++

+

++

++

+++

+

+

+

+++++ +

+

+ ++

+

++

+ +

+

+

+

+

+

+

++ +

+++

+

++

+

+

++

+

++

+

++ +

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

++

++

+

++

+

+

+

++

++ ++

++

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+++ +++

+++

+

+++

+

+

+++

+

+ +++

+

+++

+

+++

+

+ +++ +

+

+

+

++

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+ + ++

+

+

+

+

++

++

+++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

++

++

++

++++

++

+ ++

+

+

++

+

+++

+

++ +

+

+

+++

+

+

+

+

++

+

+

++

++ +

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+++

+ +

+

+

+ +

+

+

++

+

+ +

++

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+

40 45 50 55

0.06

50.

075

0.08

5

lag

mum

ax

+

++

+

+++

++

++

+

+

+

+++

+

+

+

++ +

+

+

++

+

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++ + +

+ ++

+

++

+ ++

+

+

+

+ + +

+

+

+ +

+

+

+++ +

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++ ++

+ +

+

+

+ +

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

+

++

++

+

++

+

+

++++

++

+

+

++

+ +

++

++

+

+

+

+

+

+

+++

+

+++

+

+

+

+

+

++

++

++

+ ++

+

+++

+

+

++

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+++

+

+

+

+++

+

+

++

+

+

+

+ ++

++

+

+

+

+

++

+

+++ +

+++

+

+

+

+ ++

+

+

+

+

++

+

+

+

+++

+

++

++

+

+

++

++

+

+

+

++

+

++

++

++

++

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+ ++

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

++

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

+

+

+++

+

+

++

+

+

+

++

+ +

++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ +

+

+

+++

+++

++

+++

+ ++

+

++

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

+

+ +

+

++++ +++

++

++ ++

+

+

+++

++

+

+

+

+

+

+

+++

+

+++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

+

+

+

+

+

+

+ ++

+

+

+

+++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++++

+

+++

++

+ ++

+

++

+

+

++

+

++

+

++

+ +

++

+++

+

+++

+

+

+

+ +

++

++

+

++

+

++ +

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

++ ++

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+++

+

++

+

+

+

+

+

+

+ +

+

+

++

+

+

+

+

+ ++

+

++ +

+

+

++

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+++

++

+ +

++

+

++

++

+

++

+

++

++

++

++

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

++

+

++

+

+++

+

++

++

+

+ +

++

+

+

+

++

+

++ +

++ +

++

+

+

+

++ +

++ +++

+

+

+

++

+ +

+

+

++

+ +

++

++

++ +

++

+

+

+

+

+

++

+

+++

+ +++

+++

+

+

+

+

+

+

++

++

++ +

+

+ +++

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

++

+

+

+

+

++

++

+++ +

+ ++ ++

+

+

++

+

++

++

+

+

+

++ +

++

+

++

+

+ ++

+ +

+

+

+

+

+

+

++++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+ ++

++

+

+

++

+++

++

+

+

+ +

+

+

+

+++

+

+++

+

+

++

+

+

++

++

++ +

+

+

+ +

+++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++++

40 45 50 55

5.75

5.85

lag

LOG

10N

0

++

+

+

++

+

+

+++

+

++

+

+

+

+

+

++

++

++

++ + +

+ +

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

++ +

+

++

++

+++

++

++

+ + ++ ++

++ + +

+

++

++

+

+

++

+

++

++ ++ ++

+

+

+++

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+++

++

+++

+

+ ++++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+++

++

++

++

+

+ +

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

++

+

++

++

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++ ++

++

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+ +

+

+

+++ ++

++

+

+

+

+ ++

+

+ +

++

+ +++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+++

+

+

+

++

++

+

++

+

+

+++

+

+

++

+

+

++

+

+

++

++ +

++

+ ++ ++

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

+

++ +

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+

+

++

++

+

+ +

++

+

+

++ +

+

+

+

+

+

+

++

+ +++

+

+

+

++

+

++

++++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+++

+

++

+

+ +

+

++

+

+

+ +

++

++

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

++

++

+

+++

++

+++

+ +

+

+

+

+

+

+++

++

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

+ +

+

+

++ +

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

++

+

++

+

+

++

+

+++

+

+

+ +

+

+

+++

++

+ + ++

+

+

++ +

+ + ++++

+

+

++

++

++ +

+

+

+

+ +

+

+++

++

++

++

+++

+

+

+

++

+

+

++

+ +

+

+

+

++ ++

+

+

++

+ + +++

+

+

+

+

+ +

+++

+

+

+

+ +

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+ +

++

+++

++ + ++++

+

++

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+ +

++ +

++

++

++

+

+ +

+++

+

++ +

++

++

+

++

+

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++ +

++

+

++

+

+

+++++

+

++ +

+

++++

+

+

+++ +

+

+

+

+

+

+ ++

+

+ +

++

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++ ++

+

+

+

++++

+

++

+ +

++

+

+

++

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+

+ ++ ++

++

++

+

++

+ ++ ++

+

++

+++ +

++

+ ++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

++ +

+++

+

+ +

+

++++++

++ +

++

++

+

+

++++

+

+

+

+

+

+

+

+ +++

+

+ +

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+ +

++

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+ ++

+

40 45 50 55

8.9

9.1

9.3

lag

LOG

10N

max

+

++

+

+++

++

++

+

+

+

+++

+

+

+

++ +

+

+

++

+

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

++

+ +

+

+

+

+

+

++

++ + +

+ ++

+

++

+++

+

+

+

+ ++

+

+

+ +

+

+

+++ +

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++ +++ +

+

+

+ +

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

+

++

++

+

++

+

+

++++

++

+

+

++

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+++

+

+++

+

+

+

+

+

++

++

++

+ ++

+

++

+

+

+

++

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+++

+

+

+

+ ++

+

+

++

+

+

+

+ ++

++

+

+

+

+

++

+

++

+ +

+++

+

+

+

+ ++

+

+

+

+

++

+

+

+

+ ++

+

++

++

+

+

++

++

+

+

+

++

+

++

++

++

++

++ +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+ ++

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

++

+

++

+

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

+

+

+++

+

+

++

+

+

+

++

+ +

++

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ +

+

+

+++

++

+

++

+++

+ ++

+

++

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+ ++

+

+

+

+ +

+

+++ + +

+ +++

++++

+

+

+++

++

+

+

+

+

+

+

+++

+

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

+

+

+

+

+

+

+ ++

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+

+

++

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++++

+

+++

++

+ ++

+

++

+

+

++

+

++

+

++

+ +

++

+++

+

++

+

+

+

+

+ +

++

++

+

+ +

+

++ +

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

++

++ +

+

+

++ ++

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+++

+

++

+

+

+

+

+

+

+ +

+

+

++

+

+

+

+

+ ++

+

+++

+

+

++

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

++

++

+

+

++

+

+

+

+++

++

+ +

++

+

++

++

+

++

+

++

++

++

++

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

+ +

+

++

+

+++

+

++

++

+

+ +

++

+

+

+

++

+

++ +

++ +

++

+

+

+

++ +

+ ++ ++

+

+

+

++

++

+

+

++

+ +

++

++

++ +

++

+

+

+

+

+

++

+

+++

+ ++++

+ +

+

+

+

+

+

+

++

++++ +

+

+ +++

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

++

+

+

+

+

++

++

+++ +

+ ++ ++

+

+

++

+

++

++

+

+

+

++ +

++

+

++

+

+ ++

+ +

+

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+ ++

++

+

+

++

+++

++

+

+

+ +

+

+

+

+++

+

+++

+

+

++

+

+

++

++

++ +

+

+

++

+++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++++

0.065 0.075 0.085

5.75

5.85

mumax

LOG

10N

0

++

+

+

++

+

+

+++

+

+++

+

+

+

+

++

++

++

++ + +

++

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+++

+

++

++

+++

++

++

+ ++++ ++

+ ++

+

++

++

+

+

++

+

++

++++ +

++

+

+++

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++++

++++

+

+ ++++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+ +

++

++

+

+ +

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

+++

++

++

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+++ +

++

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+ +

+

+

++++ +

++

+

+

+

+ ++

+

+ +

++

++++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

++

+

+

+

+

++

++

+

++

+

+

+ ++

+

+

++

+

+

++

+

+

++

+ + +

++

++ +++

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+++

+

+

++ +

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+

+

++

++

+

+ +

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

++

+ +++

+

+

+

++

+

++

++++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

++ +

+

++

+

++

+

++

+

+

+ +

+ +

++

++

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

++ +

+

+

+

++

++

+

+++

++

++++ +

+

+

+

+

+

++

+

++

++

+

+

++ +

+

+

+

+

+

+ +

+

+

++ +

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

++

+

++

+

+

++

+

+++

+

+

+ +

+

+

+++++

+ +++

+

+

++ +

++ ++++

+

+

++

++

++++

+

+

+ +

+

++ +++

++

++

+++

+

+

+

++

+

+

++

+ +

+

+

+

++ ++

+

+

++

+ +++ +

+

+

+

+

+ +

++

+

+

+

+

+ +

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+ +

++

+++

+++ ++ ++

+

++

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

++ +

++

++

++

+

+ +

+++

+

++ +

++

++

+

++

+

+

+

+

+

++

+++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++ +

++

+

++

+

+

++++

+

+

+++

+

++ ++

+

+

+++ +

+

+

+

+

+

+ ++

+

+ +

++

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++ ++

+

+

+

+ +++

+

++

+ +

++

+

+

++

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+

+ ++ ++

++

++

+

++

+++ ++

+

++

+ ++ +

++

+ +++

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+++++

+

+

+ +

+

+ +++ ++

+++

++

++

+

+

++ ++

+

+

+

+

+

+

+

+ +++

+

+ +

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+ ++

+

0.065 0.075 0.085

8.9

9.1

9.3

mumax

LOG

10N

max

++

+

+

++

+

+

+ ++

+

++

+

+

+

+

+

++

++

++

+++ +

+ +

+

+

++

+

++

+

+

+

+

+

++ +

+

++

++

+++

++

++

+ ++++++

+++

+

++

++

+

+

++

+

++

++ ++ ++

+

+

+++

+

+

+

+

+ +

+

+

+

++

++

+ ++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++++

++++

+

+ +++ ++

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+ +

++

++

+

+ +

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

++

++

+

++

++

+

++

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++ ++

++

+

+

+

+

+

+++

++

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+ ++ ++

++

+

+

+

+ ++

+

++

++

+ +++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

++

++

+

+

+

+

++

++

+

++

+

+

+++

+

+

++

+

+

++

+

+

++

+++

++

+ ++ ++

+

+

+

+

+

++

+

+

+

++

+

+

+

+++

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+

+

++

++

+

+ +

++

+

+

++ +

+

+

+

+

+

+

++

++++

+

+

+

++

+

++

+++ +

++++

+

+

+

+

+

+

+

+++

+

++

+

+ +

+

++

+

+

++

++

++

++

+

+

+

+

+++

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+ +

+

+

++

+

+

+

+

+

+++

+

+

+

++

++

+

+ ++

++

+++

++

+

+

+

+

+

++

+

++

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

+ +

+

+

++ +

+

+

+

+

+

+

+

+ ++

+ +

+

++

+

+

++

+

+++

+

+

+ +

+

+

+++

++

++ ++

+

+

++ +

+ +++

++

+

+

++

++

++ +

+

+

+

++

+

+++

++

++

++

+++

+

+

+

++

+

+

++

+ +

+

+

+

++ ++

+

+

++

++ ++ +

+

+

+

+

+ +

++

+

+

+

+

+ +

+

++

+

++

+

+

+

+

+

+ +

++

++ +

+++ ++++

+

++

+

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

++

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

++

++

++

+ ++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+ +

++ +

++

++

++

+

+ +

+++

+

++ +

++

++

+

++

+

+

+

+

+

++

+ + +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+++

++

+

++

+

+

+++ +

+

+

++ +

+

++++

+

+

++++

+

+

+

+

+

+++

+

+ +

++

+

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++ ++

+

+

+

++++

+

++

++

++

+

+

++

+

+

++

++

+

+

+

+

++

+

+ +++ +

++

+++

++

+ ++ ++

+

++

+++ +

++

+++

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

++

++ +

+++

+

+ +

+

++ +++ +

++ +

+++

+

+

+

+ +++

+

+

+

+

+

+

+

++++

+

+ +

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

++

++

+

+

+++

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+ +++

5.75 5.80 5.85 5.90

8.9

9.1

9.3

LOG10N0

LOG

10N

max

●●

●●●

4045

5055

lag

●●

●●

●●

0.06

50.

075

0.08

5

mumax

●●●●

5.75

5.80

5.85

5.90

LOG10N0

●●

8.9

9.0

9.1

9.2

9.3

9.4

LOG10Nmax

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 15 / 17

Page 16: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Summary

nlstools includes a set of tools which extend the functionalities ofnonlinear regression in R

A particular attention was paid in the development of:I representations of confidence regionsI resampling techniques (jackknifing and bootstrapping)

nlstools is particularly helpfulI to fit models with non-meaningful parametersI to detect problematic models (overparameterized, highly correlated

parameters, ill-conditioning estimation in parameter estimation, ...)

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 16 / 17

Page 17: The R package nlstools: a toolbox for nonlinear …...The R package nlstools: a toolbox for nonlinear regression Florent Baty Sandrine Charles Jean-Pierre Flandrois Marie-Laure Delignette-Muller

Conclusion

nlstools: user-friendly interface of a set of basic and more advanceddiagnostic functions in the framework of gaussian nonlinear regression

Available on CRAN, including a didactic vignetteI http://cran.r-project.org/web/packages/nlstools

Some improvements:I HypervalidationI Better flexibility of graphics

Florent Baty (KSSG) R package nlstools 10/07/2009 17 / 17