Разделите значение в каждой ячейке на среднее значение c определенной строки c по столбцам и выполните лог-преобразование

Question

Я хотел бы разделить значение в каждой ячейке на среднее значение c определенной строки c по столбцам и лог-преобразовать его (натуральный логарифм).

df1
      col1  col2  col3
row1  1     777   6
row2  136   1     665
row3  0     100   97

результат

df_new
      col1    col2      col3
row1  -2.81   3.83     
row2           
row3              

пример расчета для строки1

Answer 1

library(tidyverse)

geometric_mean <- function(x){
    exp(sum(log(x), na.rm = TRUE) / length(x))
}

yourCalculation <- function(x){
    log(x / geometric_mean(x))
}

myMatrix <- tribble(
    ~col1  ,~col2  ,~col3
    , 1     , 777   , 6
    , 136   , 1     , 665
    , 0     , 100   , 97) %>%
    as.matrix()


t(apply(myMatrix, 1, yourCalculation))

          col1      col2      col3
[1,] -2.815733  3.839707 -1.023974
[2,]  1.108508 -3.804147  2.695640
[3,]       NaN       Inf       Inf

Важно о геометрии c означает : не рассчитывайте их так: prod(x)^(1/length(x)). Проблема в том, что с векторами среднего размера x вы, скорее всего, столкнетесь с границами типов, когда умножите их все, и поэтому он не будет вычисляться. Способ log() -и-exp() лучше.

Answer 2

Вот ответ на ваш вопрос. См. это обсуждение для альтернативных формул для вычислений nth- root.

# set up the data
df <- data.frame(c(1, 777, 6), c(136, 1, 665), c(0, 100, 97))
df <- t(df)
colnames(df) <- c("V1", "V2", "V3")
rownames(df) <- NULL

# define a function to calculate the nth root
nthroot <- function(x, n){
    x^(1/n) 
}

# define a function to do your required transformations
cell_transformer <- function(x) {
    log(x/(nthroot(sapply(apply(df, 1, prod), sum), length(x))))
}

# apply the cell_transformer to your dataframe in a row-wise fashion
apply(df, 1, function(x) cell_transformer(x))    
#>         [,1]      [,2]      [,3]
#> V1 -2.815733  2.096922      -Inf
#> V2  2.851293 -3.804147 0.8010229
#> V3       Inf       Inf       Inf

^{Создано в 2020-02-04 пакетом prex ( v0.3.0)}

Answer 3

Возможно, вы можете попробовать приведенный ниже код, используя as.matrix для преобразования кадра данных в матрицу перед математической операцией. Кроме того, вы можете использовать Reduce(*,df1) для получения произведения столбцов в df1.

. В этом случае однострочное решение имеет вид:

df_new <- data.frame(log(as.matrix(df1)/Reduce(`*`,df1)**(1/ncol(df1))))

, такой, что

> df_new
          col1      col2      col3
row1 -2.815733  3.839707 -1.023974
row2  1.108508 -3.804147  2.695640
row3       NaN       Inf       Inf