Spline temeli görselleştirme

Ders kitapları genellikle konuyu açıklarken tekdüze spline tabanının güzel örnek grafiklerine sahiptir. Doğrusal bir spline için bir dizi küçük üçgen veya kübik bir spline için bir dizi küçük hörgüç gibi bir şey.

Bu tipik bir örnektir:

http://support.sas.com/documentation/cdl/en/statug/63033/HTML/default/viewer.htm#statug_introcom_a0000000525.htm

Standart R fonksiyonlarını (bs veya ns gibi) kullanarak spline tabanını çizmenin kolay bir yolu olup olmadığını merak ediyorum. Sanırım basit bir matris aritmetiği, zarif bir şekilde spline tabanının güzel bir grafiğini çıkaran önemsiz bir R programı ile birleştirildi. Sadece düşünemiyorum!

B-spline'larına örnek olarak şunu deneyin:

x <- seq(0, 1, by=0.001)
spl <- bs(x,df=6)
plot(spl[,1]~x, ylim=c(0,max(spl)), type='l', lwd=2, col=1, 
     xlab="Cubic B-spline basis", ylab="")
for (j in 2:ncol(spl)) lines(spl[,j]~x, lwd=2, col=j)

Bunu veriyoruz:

İşte "temel" sınıfı için bir autoplotyöntem (hem bs hem de ns'den miras alınır):

library(ggplot2)
library(magrittr)
library(reshape2)
library(stringr)
autoplot.basis <- function(basis, n=1000) {
    all.knots <- sort(c(attr(basis,"Boundary.knots") ,attr(basis, "knots"))) %>%
        unname
    bounds <- range(all.knots)
    knot.values <- predict(basis, all.knots) %>%
        set_colnames(str_c("S", seq_len(ncol(.))))
    newx <- seq(bounds[1], bounds[2], length.out = n+1)
    interp.values <- predict(basis, newx) %>%
        set_colnames(str_c("S", seq_len(ncol(.))))
    knot.df <- data.frame(x=all.knots, knot.values) %>%
        melt(id.vars="x", variable.name="Spline", value.name="y")
    interp.df <- data.frame(x=newx, interp.values) %>%
        melt(id.vars="x", variable.name="Spline", value.name="y")
    ggplot(interp.df) +
        aes(x=x, y=y, color=Spline, group=Spline) +
        geom_line() +
        geom_point(data=knot.df) +
        scale_color_discrete(guide=FALSE)
}

Bu sadece autoplotns veya bs nesnesini çağırmanızı sağlar . Jbowman'ın örneğini almak:

library(splines)
x <- seq(0, 1, by=0.001)
spl <- bs(x,df=6)
autoplot(spl)

hangi üretir:

Düzenleme: Bu, ggfortify paketinin sonraki sürümüne eklenecektir: https://github.com/sinhrks/ggfortify/pull/129 . Bundan sonra, ihtiyacınız olan tek şey olduğuna inanıyorum:

library(splines)
library(ggfortify)
x <- seq(0, 1, by=0.001)
spl <- bs(x,df=6)
autoplot(spl)