Имеется ли простой вызов функции с учетом среднего и дисперсии для построения нормального распределения?
Имеется ли простой вызов функции с учетом среднего и дисперсии для построения нормального распределения?
Ответы:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import scipy.stats as stats
import math
mu = 0
variance = 1
sigma = math.sqrt(variance)
x = np.linspace(mu - 3*sigma, mu + 3*sigma, 100)
plt.plot(x, stats.norm.pdf(x, mu, sigma))
plt.show()
scipy.stats.norm.pdf(x, mu, sigma)
вместоmlab.normpdf(x, mu, sigma)
math
когда уже импортировали numpy
и могли использовать np.sqrt
?
math
для скалярных операций, поскольку, например, они math.sqrt
намного быстрее, чем np.sqrt
при работе со скалярами.
Я не думаю, что есть функция, которая делает все это за один вызов. Однако вы можете найти гауссову функцию плотности вероятности в scipy.stats
.
Итак, самый простой способ, который я мог придумать, - это:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.stats import norm
# Plot between -10 and 10 with .001 steps.
x_axis = np.arange(-10, 10, 0.001)
# Mean = 0, SD = 2.
plt.plot(x_axis, norm.pdf(x_axis,0,2))
plt.show()
Источники:
norm.pdf
на norm(0, 1).pdf
. Это упрощает адаптацию к другим случаям / понимание того, что это генерирует объект, представляющий случайную величину.
Вместо этого используйте seaborn. Я использую distplot seaborn со средним значением = 5 std = 3 из 1000 значений.
value = np.random.normal(loc=5,scale=3,size=1000)
sns.distplot(value)
У вас получится нормальная кривая распределения
Если вы предпочитаете использовать пошаговый подход, вы можете рассмотреть следующее решение.
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
mean = 0; std = 1; variance = np.square(std)
x = np.arange(-5,5,.01)
f = np.exp(-np.square(x-mean)/2*variance)/(np.sqrt(2*np.pi*variance))
plt.plot(x,f)
plt.ylabel('gaussian distribution')
plt.show()
Я только что вернулся к этому, и мне пришлось установить scipy, поскольку matplotlib.mlab выдал мне сообщение об ошибке MatplotlibDeprecationWarning: scipy.stats.norm.pdf
при попытке примера выше. Итак, образец теперь:
%matplotlib inline
import math
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import scipy.stats
mu = 0
variance = 1
sigma = math.sqrt(variance)
x = np.linspace(mu - 3*sigma, mu + 3*sigma, 100)
plt.plot(x, scipy.stats.norm.pdf(x, mu, sigma))
plt.show()
Я считаю, что важно установить высоту, поэтому создал эту функцию:
def my_gauss(x, sigma=1, h=1, mid=0):
from math import exp, pow
variance = pow(sdev, 2)
return h * exp(-pow(x-mid, 2)/(2*variance))
Где sigma
стандартное отклонение, h
это высота иmid
это среднее значение.
Вот результат с использованием разных высот и отклонений:
вы можете легко получить cdf. так pdf через cdf
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import scipy.interpolate
import scipy.stats
def setGridLine(ax):
#http://jonathansoma.com/lede/data-studio/matplotlib/adding-grid-lines-to-a-matplotlib-chart/
ax.set_axisbelow(True)
ax.minorticks_on()
ax.grid(which='major', linestyle='-', linewidth=0.5, color='grey')
ax.grid(which='minor', linestyle=':', linewidth=0.5, color='#a6a6a6')
ax.tick_params(which='both', # Options for both major and minor ticks
top=False, # turn off top ticks
left=False, # turn off left ticks
right=False, # turn off right ticks
bottom=False) # turn off bottom ticks
data1 = np.random.normal(0,1,1000000)
x=np.sort(data1)
y=np.arange(x.shape[0])/(x.shape[0]+1)
f2 = scipy.interpolate.interp1d(x, y,kind='linear')
x2 = np.linspace(x[0],x[-1],1001)
y2 = f2(x2)
y2b = np.diff(y2)/np.diff(x2)
x2b=(x2[1:]+x2[:-1])/2.
f3 = scipy.interpolate.interp1d(x, y,kind='cubic')
x3 = np.linspace(x[0],x[-1],1001)
y3 = f3(x3)
y3b = np.diff(y3)/np.diff(x3)
x3b=(x3[1:]+x3[:-1])/2.
bins=np.arange(-4,4,0.1)
bins_centers=0.5*(bins[1:]+bins[:-1])
cdf = scipy.stats.norm.cdf(bins_centers)
pdf = scipy.stats.norm.pdf(bins_centers)
plt.rcParams["font.size"] = 18
fig, ax = plt.subplots(3,1,figsize=(10,16))
ax[0].set_title("cdf")
ax[0].plot(x,y,label="data")
ax[0].plot(x2,y2,label="linear")
ax[0].plot(x3,y3,label="cubic")
ax[0].plot(bins_centers,cdf,label="ans")
ax[1].set_title("pdf:linear")
ax[1].plot(x2b,y2b,label="linear")
ax[1].plot(bins_centers,pdf,label="ans")
ax[2].set_title("pdf:cubic")
ax[2].plot(x3b,y3b,label="cubic")
ax[2].plot(bins_centers,pdf,label="ans")
for idx in range(3):
ax[idx].legend()
setGridLine(ax[idx])
plt.show()
plt.clf()
plt.close()
%matplotlib inline
для отображения сюжета