Рандомизировать и сравнивать матрицы в R

Question

У меня есть две матрицы (1 и 2), которые я умножаю, в результате получается матрица соответствия (c).

Мне нужно рандомизировать одну из этих матриц 1000 раз, и они сравнивают количество раз значение этих матриц соответствия было выше, чем при первом сравнении.

# Exemple:
 mat1 <- matrix(rbinom(222, 1, 0.5),nrow=74,ncol=3) # habitat

 mat2 <- matrix(rbinom(592, 1, 0.5),nrow=74,ncol=8) # modular

 tmat1 <- t(mat1)

 # Multipying the tranposed matrix 1 by matrix 2:

 c <- tmat1%*%mat2 # concordance matrix c

 resu <- matrix(NA,nrow=3,ncol=8) # creating the matrix to fill with the results of values higher than c

  for(r in 1:1000) {

mat3 <- apply(mat1,1,sample) # randomizing matrix 1, maintaining the number of intercations by nodes

cc <- mat3%*%mat2 # multiplying these matrices 

for (i in 1:dim(c)[1]){ # rows

 for(j in 1:dim(c)[2]){ # columns

   if(cc[i]>=c[j]){ #  

   resu[i,j] <- sum(cc[i]>=c[j]) # filling the matrix with the number of times cc was higher then c

   } 

 }

}

}

Но результат неправильный: он дает матрицу с правильным количеством строк (3) и столбцов (8), но все заполняются на 1.

Каждый элемент должен быть разное количество раз, соответствие было выше в cc [i], чем c [j].

Есть какие-нибудь мысли, пожалуйста?

Answer 1

Я бы использовал пакет purrr и использовал бы концепцию map и reduce

library(purrr)
mat1 <- matrix(rbinom(222, 1, 0.5),nrow=74,ncol=3) # habitat

mat2 <- matrix(rbinom(592, 1, 0.5),nrow=74,ncol=8) # modular

tmat1 <- t(mat1)

# Multipying the tranposed matrix 1 by matrix 2:

c <- tmat1%*%mat2
mat3 <- apply(mat1,1,sample)
cc<-mat3 %*% mat2
map(1:1000, ~apply(mat1,1,sample)) %>% #sample 1000 matrices
  map(~`%*%`(.,mat2)) %>% # multiply them with mat2
  map(~`>`(., c)) %>% #check for each result which element is greather the first result c
  reduce(`+`) # use the fact that TRUE -> 1 and just sum all the comparison matrices

R обрабатывает все поэлементные операции под капотом, так что это должно быть все, что вам нужно.

Answer 2

Давайте начнем с уменьшенной версии и проработаем то, что вы пытаетесь сделать. Я устанавливаю случайное начальное число, поэтому вы получите те же результаты:

set.seed(42)
mat1 <- matrix(rbinom(75, 1, 0.5), nrow=25, ncol=3)
mat2 <- matrix(rbinom(200, 1, 0.5), nrow=25, ncol=8)
tmat1 <- t(mat1)
c <- tmat1 %*% mat2
c
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8]
# [1,]   10   11   10    7   10    9    5    6
# [2,]    9   11   11    7    8    7    4    8
# [3,]    5    7    8    6    7    4    4    7

Теперь вам нужна версия mat1 с перетасованными значениями в каждой строке. Затем вы хотите узнать, на сколько значений больше во второй матрице:

mat3 <- apply(mat1, 1, sample)
cc <- mat3 %*% mat2
cc
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8]
# [1,]    7   10   12    7   10    8    5    8
# [2,]    9    8    7    5    6    5    3    5
# [3,]    8   11   10    8    9    7    5    8
cc > c
#       [,1]  [,2]  [,3]  [,4]  [,5]  [,6]  [,7]  [,8]
# [1,] FALSE FALSE  TRUE FALSE FALSE FALSE FALSE  TRUE
# [2,] FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE
# [3,]  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE
sum(cc > c)
# [1] 10

Теперь создайте функцию, которая обрабатывает этот шаг:

matrand <- function(mat1, mat2, prod) {
    mat3 <- apply(mat1, 1, sample)
     cc <- mat3 %*% mat2
     cc > prod
}

Наконец, запустите функцию столько раз, сколько вы хотите:

results <- replicate(10, matrand(mat1=mat1, mat2=mat2, prod=c))
apply(results, 1:2, sum)
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8]
# [1,]    1    1    4    2    0    1    3    4
# [2,]    4    3    1    1    6    4    6    2
# [3,]    8    8    9    5    6    9    3    5

Объект results представляет собой массив 3x8x10. Приведенная выше матрица показывает, сколько раз cc было больше для этой ячейки за 10 повторений.