[ipywidgets] 2. interactで補間データの間隔を調整

ipywidgets

はじめに

jupyter notebookでは対話的にパラメータを調整できる機能(ipywidgets)がある。ここでは、その機能の一つであるinteractを使って、Scipyのinterpolate interp1dによる補間におけるデータ間隔を調整する方法について説明する。

コード

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解説

モジュールのインポート

データの生成

np.linspace()により、0から20を21 等分した配列を生成する。
np.random.rand()により、0から1のランダムな要素をもち、要素数が21個の配列を生成する。

補間するための関数の生成

interp1d(x, y)のように補間関数を生成する。kind=cubicとした場合は、3次スプラインにより補間される。

図の表示

l, = ax.plot([], [], ‘c-‘, label=’Cubic’,zorder=1)にinteractで調整した補間データをいれるので、空のプロットを事前に作成しておく。

ipywidgetsの設定

np.linspace()の分割数を変化させる。大きくするほどデータ間隔が狭まる。
調整したデータxxで補間データf2(xx)を生成し、それをl.set_xdata(xx)とl.set_ydata(yy)でプロットに反映させる。
interact(f, x=(11,101))のようにすることでxを11から101の間で調整できる。

xを調整したときの図の変化

データ数が多いほど補間曲線がスムーズになっていることがわかる。

参考

scipy.interpolate.interp1d — SciPy v1.3.1 Reference Guide
ipywidgetsの使い方
ipywidgetsとBokeh使ってインタラクティブな可視化をする - Qiita
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