Rによるデータ分析

Rによる距離行列の位置分析

距離行列の分析 の中でも、距離データを座標データに変換する方法は、 多次元尺度構成法 として、古くからあります。

多次元尺度構成法

Rを使った 多次元尺度構成法 の実施例になります。 下記は、コピーペーストで、そのまま使えます。 この例では、入力データは量的データになっていることを想定しています。 質的データがあるとエラーになります。

距離データをスタートにする場合

この例では、Cドライブの「Rtest」というフォルダに、 「Data1.csv」という名前でデータが入っている事を想定しています。
mds

library(MASS)# ライブラリを読み込み
library(som)
# ライブラリを読み込み
library(ggplot2)
# パッケージの読み込み#
setwd("C:/Rtest")
# 作業用ディレクトリを変更
Data1 <- read.csv("Data1.csv", header=T)
# データを読み込み
Data11 <- Data1[,2:5]
# 距離データのある列を指定。この例は2から5列目の場合
Data11_dist <- as.matrix(Data11)
# データを行列型に変換
sn <- sammon(Data11_dist)
# 多次元尺度構成法
output <- sn$points
# 多次元尺度構成法によって、得られた2次元データの抽出
Data <- cbind(output, Data1) 
# 元データと多次元尺度構成法の結果を合わせる。
ggplot(Data, aes(x=Data[,1], y=Data[,2],label=Name)) + geom_text()
# Nameを使った言葉の散布図
mds
A、B、Cのグループと、D単独に分かれるはずで、だいたいそんな感じにはなりました。

距離行列が分析のスタートになる場合と、2次元以外を出力にする場合

Rによる高次元を2次元に圧縮して可視化 のページで、多次元尺度構成法は、距離行列を作ってから、距離行列を多次元尺度構成法の入力データとして使う流れになっています。 そのため、距離行列の形のデータを最初に持っている場合のやり方は、想像しやすいです。

多次元尺度構成法以外の方法でも、距離行列の形のデータから分析をスタートすることはできます。

また、アウトプットの次元数を2次元以外にすることもできます。 下記の例では、3次元にしています。

下記で、Data5ができれば、グラフの作成以降は、 Rによる高次元を2次元に圧縮して可視化 と同じです。

データの前処理(共通部分)

setwd("C:/Rtest")
Data <- read.csv("Data.csv", header=T, row.names=1)
DM <- as.matrix(Data)

多次元尺度構成法(MDS)の場合

library(MASS)
sn <- sammon(DM, k = 3)
Data5 <- sn$points

t-SNEの場合

library(Rtsne)
ts <- Rtsne(DM, perplexity = 3, dims = 3, is_distance = TRUE)
Data5 <- ts$Y

t-SNEの場合は、dimを4以上にすると、エラーになります。

UMAPの場合

library(Rcpp)
library(umap)
ump_out <- umap(DM,n_neighbors=5,input='dist', n_components = 3)
Data5 <- ump_out$layout




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