Question

我在R中有一个二维数组，表示行和列网格的值数据。它看起来像这样：

     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    1    2    1
[2,]    1    5    6    3
[3,]    2    3    2    1
[4,]    1    1    1    1

我想“平滑”这些值。在这个概念验证点，我可以使用任何流行的平滑功能。我目前正在尝试使用smooth.spline函数：

smooth.spline(x, y = NULL, w = NULL, df, spar = NULL,
              cv = FALSE, all.knots = FALSE, nknots = NULL,
              keep.data = TRUE, df.offset = 0, penalty = 1,
              control.spar = list())

（天真）打电话

smoothed <- smooth.spline(myarray)

当我运行时，我收到此错误：

smooth.spline（a）出错：需要至少四个唯一的'x'值

我的数组在每个维度中有四个或更多唯一值，所以我想我不知道如何正确格式化输入数据。有人可以给我一些这方面的指示吗？ smooth类函数的示例似乎与单维向量一起使用，我似乎无法推断到二维世界。我是R新手，所以请随时纠正我在这里滥用条款的行为！

Answer 1

要在垂直轴或水平轴上进行1-d平滑，请使用apply：

apply(myarray,1,smooth.spline)

或

apply(myarray,2,smooth.spline)

我不熟悉二维平滑，但是对字段包的快速实验似乎有效。您需要安装包fields及其依赖项。其中myMatrix是你上面的矩阵......（我重新创建它）：

# transform data into x,y and z
m = c(1,1,2,1,1,5,6,3,2,3,2,1,1,1,1,1)
myMatrix = matrix(m,4,4,T)
myMatrix
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    1    2    1
[2,]    1    5    6    3
[3,]    2    3    2    1
[4,]    1    1    1    1
Z = as.vector(myMatrix)
XY=data.frame(x=as.numeric(gl(4,1,16),Y=as.numeric(gl(4,4,16))
t=Tps(XY,Z)
surface(t)

制作了一个漂亮的情节。

Answer 2

平滑是一个很大的主题，许多功能在R本身和CRAN之类的其他包中可用。 Venables和Ripley的热门书籍“现代应用统计与S ”在8.1节列出了其中的一些：（我认为 - 我的第4版正在发挥作用）和图8.1：

多项式回归：lm(y ~ poly(x))
自然样条：lm(y ~ ns(x))
平滑样条线：smooth.splines(x, y)
Lowess：lowess(x, y)（以及更新/首选方法
ksmooth：ksmooth(x, y)
supsmu：spusmu(x, y)

如果您安装随本书附带的MASS软件包，则可以通过文件scripts/ch08.R运行此程序并亲自体验。

Answer 3

检查fields程序包（https://github.com/NCAR/fields），尤其是非常有用的小插图：https://github.com/NCAR/fields/blob/master/fieldsVignette.pdf

如何在R中平滑数组？

3 个答案: