линейная интерполяция (приблизительно) по группам в трубе dplyr в R - PullRequest
0 голосов
/ 11 октября 2018

У меня есть вопрос, который мне сложно объяснить с помощью MRE и на который легко ответить, в основном потому, что я сам не до конца понимаю, в чем проблема.Так что я сожалею о том, что являюсь неопределенной преамбулой.

У меня есть таблица со многими выборками и эталонными измерениями, для которых я хочу сделать некоторую линейную интерполяцию для каждой выборки.Я делаю это сейчас, выполняя все эталонные измерения, масштабируя их до выборочных измерений, используя approx, а затем исправляя их обратно. Но так как я сначала убираю это, я не могу сделать это красиво по трубе group_by dplyr.прямо сейчас я делаю это с очень уродливым обходным решением, где я добавляю пустые (NA) вновь созданные столбцы в образец tibble, а затем делаю это с помощью цикла for.

Так что мой вопрос действительно: как я могу реализоватьПримерная часть внутри группы в трубу, так что я могу делать все в группах?Я экспериментировал с dplyr::do() и наткнулся на виньетку "программирования с помощью dplyr", но поиск в основном дает мне вещи broom::augment и lm, которые, как мне кажется, работают по-разному ... (например, см. Использование прибл.() с группами в dplyr ).Этот поток также выглядит многообещающе: Как вы используете приблизительный () внутри mutate_at ()?

Кто-то на irc рекомендовал использовать условное изменение, с case_when, но я неЯ полностью понимаю, где и как в этом контексте.

Я думаю, что проблема заключается в том, что я хочу отфильтровать часть данных для следующих операций изменения, но операции изменения полагаются на сгруппированные данные, которыеЯ только что отфильтровал, если в этом есть какой-то смысл.

Вот MWE:

library(tidyverse) # or just dplyr, tibble

# create fake data
data <- data.frame(
  # in reality a dttm with the measurement time
  timestamp = c(rep("a", 7), rep("b", 7), rep("c", 7)),
  # measurement cycle, normally 40 for sample, 41 for reference
  cycle = rep(c(rep(1:3, 2), 4), 3),
  # wheather the measurement is a reference or a sample
  isref = rep(c(rep(FALSE, 3), rep(TRUE, 4)), 3),
  # measurement intensity for mass 44
  r44 = c(28:26, 30:26, 36, 33, 31, 38, 34, 33, 31, 18, 16, 15, 19, 18, 17)) %>%
  # measurement intensity for mass 45, normally also masses up to mass 49
  mutate(r45 = r44 + rnorm(21, 20))
# of course this could be tidied up to "intensity" with a new column "mass"
# (44, 45, ...), but that would make making comparisons even harder...

# overview plot
data %>%
  ggplot(aes(x = cycle, y = r44, colour = isref)) +
  geom_line() +
  geom_line(aes(y = r45), linetype = 2) +
  geom_point() +
  geom_point(aes(y = r45), shape = 1) +
  facet_grid(~ timestamp)

# what I would like to do
data %>%
  group_by(timestamp) %>%
  do(target_cycle = approx(x = data %>% filter(isref) %>% pull(r44),
    y = data %>% filter(isref) %>% pull(cycle),
    xout = data %>% filter(!isref) %>% pull(r44))$y) %>%
  unnest()
# immediately append this new column to the original dataframe for all the
# samples (!isref) and then apply another approx for those values.

# here's my current attempt for one of the timestamps
matchref <- function(dat) {
  # split the data into sample gas and reference gas
  ref <- filter(dat, isref)
  smp <- filter(dat, !isref)

  # calculate the "target cycle", the points at which the reference intensity
  # 44 matches the sample intensity 44 with linear interpolation
  target_cycle <- approx(x = ref$r44,
    y = ref$cycle, xout = smp$r44)

  # append the target cycle to the sample gas
  smp <- smp %>%
    group_by(timestamp) %>%
    mutate(target = target_cycle$y)

  # linearly interpolate each reference gas to the target cycle
  ref <- ref %>%
    group_by(timestamp) %>%
    # this is needed because the reference has one more cycle
    mutate(target = c(target_cycle$y, NA)) %>%
    # filter out all the failed ones (no interpolation possible)
    filter(!is.na(target)) %>%
    # calculate interpolated value based on r44 interpolation (i.e., don't
    # actually interpolate this value but shift it based on the 44
    # interpolation)
    mutate(r44 = approx(x = cycle, y = r44, xout = target)$y,
      r45 = approx(x = cycle, y = r45, xout = target)$y) %>%
    select(timestamp, target, r44:r45)

  # add new reference gas intensities to the correct sample gasses by the target cycle
  left_join(smp, ref, by = c("time", "target"))
}

matchref(data)
# and because now "target" must be length 3 (the group size) or one, not 9
# I have to create this ugly for-loop

# for which I create a copy of data that has the new columns to be created
mr <- data %>%
  # filter the sample gasses (since we convert ref to sample)
  filter(!isref) %>%
  # add empty new columns
  mutate(target = NA, r44 = NA, r45 = NA)

# apply matchref for each group timestamp
for (grp in unique(data$timestamp)) {
  mr[mr$timestamp == grp, ] <- matchref(data %>% filter(timestamp == grp))
}

1 Ответ

0 голосов
/ 11 октября 2018

Вот один из подходов, который распространяет ссылки и образцы в новые столбцы.Я опускаю r45 для простоты в этом примере.

  data %>% 
    select(-r45) %>% 
    mutate(isref = ifelse(isref, "REF", "SAMP")) %>% 
    spread(isref, r44) %>% 
    group_by(timestamp) %>% 
    mutate(target_cycle = approx(x = REF, y = cycle, xout = SAMP)$y) %>% 
    ungroup

дает,

  # timestamp      cycle  REF  SAMP target_cycle
  # <fct>     <dbl> <dbl> <dbl>        <dbl>
  # 1  a             1    30    28          3  
  # 2  a             2    29    27          4  
  # 3  a             3    28    26         NA  
  # 4  a             4    27    NA         NA  
  # 5  b             1    31    26         NA  
  # 6  b             2    38    36          2.5
  # 7  b             3    34    33          4  
  # 8  b             4    33    NA         NA  
  # 9  c             1    15    31         NA  
  # 10 c             2    19    18          3  
  # 11 c             3    18    16          2.5
  # 12 c             4    17    NA         NA  

Изменить для комментария адреса ниже

Чтобы сохранить r45, вы можете использовать такой подход, как сбор-объединение-распространение:

df %>% 
  mutate(isref = ifelse(isref, "REF", "SAMP")) %>% 
  gather(r, value, r44:r45) %>% 
  unite(ru, r, isref, sep = "_") %>% 
  spread(ru, value) %>%
  group_by(timestamp) %>% 
  mutate(target_cycle_r44 = approx(x = r44_REF, y = cycle, xout = r44_SAMP)$y) %>% 
  ungroup

,

# # A tibble: 12 x 7
#    timestamp cycle r44_REF r44_SAMP r45_REF r45_SAMP target_cycle_r44
# <fct>        <dbl>   <dbl>    <dbl>   <dbl>    <dbl>        <dbl>
# 1  a             1      30       28    49.5     47.2          3  
# 2  a             2      29       27    48.8     48.7          4  
# 3  a             3      28       26    47.2     46.8         NA  
# 4  a             4      27       NA    47.9     NA           NA  
# 5  b             1      31       26    51.4     45.7         NA  
# 6  b             2      38       36    57.5     55.9          2.5
# 7  b             3      34       33    54.3     52.4          4  
# 8  b             4      33       NA    52.0     NA           NA  
# 9  c             1      15       31    36.0     51.7         NA  
# 10 c             2      19       18    39.1     37.9          3  
# 11 c             3      18       16    39.2     35.3          2.5
# 12 c             4      17       NA    39.0     NA           NA  
Добро пожаловать на сайт PullRequest, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...