Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Math: 51. MathNET + OxyPlot을 이용한 간단한 통계 정보 처리 - Histogram [링크 복사], [링크+제목 복사]
조회: 12094
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 2개 있습니다.)

MathNET + OxyPlot을 이용한 간단한 통계 정보 처리 - Histogram

MathNET Numerics 라이브러리의,

C# - MathNet.Numerics의 Matrix(행렬) 연산
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11910

통계 관련한 간단한 사용법을 볼까요? ^^ 우선, 다양한 평균에 대한 메서드입니다.

int [] heightInfo = LoadData("data.txt");

double [] dblHeights = (from elem in heightInfo
                    select (double)elem).ToArray();

Console.WriteLine($"Mean: {Statistics.Mean(dblHeights)}"); // 산술평균
Console.WriteLine($"GeometricMean: {Statistics.GeometricMean(dblHeights)}"); // 기하평균
Console.WriteLine($"HarmonicMean: {Statistics.HarmonicMean(dblHeights)}"); // 조화평균
Console.WriteLine($"RootMeanSquare: {Statistics.RootMeanSquare(dblHeights)}"); // 제곱평균

자동 히스토그램은 구간 수만 정해 주면 됩니다.

Histogram hist = new Histogram(dblHeights, 6);

또는, 상/하위 구간을 지정해 줄 수도 있습니다.

Histogram hist = new Histogram(dblHeights, 6, 141, 170);

아니면, 구간 자체를 사용자 정의하는 것도 가능합니다.

Histogram hist = new Histogram();

hist.AddBucket(new Bucket(141, 145));
hist.AddBucket(new Bucket(145, 150));
hist.AddBucket(new Bucket(150, 155));
hist.AddBucket(new Bucket(155, 160));
hist.AddBucket(new Bucket(160, 165));
hist.AddBucket(new Bucket(165, 170));

hist.AddData(dblHeights);

보는 바와 같이 계급 구간을 Bucket 타입으로 지정하는데,

public Bucket(double lowerBound, double upperBound);

상/하한 기준 값이 double이라는 점과 데이터 비교 기준이 다음과 같다는 점을 염두에 두어야 합니다.

(lowerBound, upperBound]

lowerBound < x <= upperBound

따라서 145 값을 주면 0번 Bucket에 계산되지만, 145.1을 주면 1번 Bucket에 계산됩니다.

상/하한 기준 값이 double이라는 점 때문에 계급값을 범용적으로 계산하는 것도 좀 이상해지긴 하지만, 그런 탓인지 Bucket 타입에는 계급값에 대한 속성이 없습니다. 또한, Histogram의 경우 계급값과 상대도수를 이용한 평균을 내주는 기능도 없으므로 이런 부분들은 임의로 여러분들이 다음과 같은 확장 메서드를 만들어 주어야 합니다.

public static class BucketExtension
{
    public static double GetClassMark(this Bucket bucket)
    {
        return Math.Round((bucket.LowerBound + bucket.UpperBound) / 2, MidpointRounding.AwayFromZero);
    }

    public static double GetRelativeFrequency(this Bucket bucket, Histogram histogram)
    {
        return bucket.Count / histogram.DataCount;
    }
}

public static class HistogramExtension
{
    public static void Output(this Histogram histogram)
    {
        for (int i = 0; i < histogram.BucketCount; i++)
        {
            Console.WriteLine($"{histogram[i].GetClassMark()} == {histogram[i].Count}");
        }
    }

    public static double Mean(this Histogram histogram)
    {
        double mean = 0.0;

        for (int i = 0; i < histogram.BucketCount; i++)
        {
            Bucket bucket = histogram[i];

            double classMark = bucket.GetClassMark();
            double relativeFrequency = bucket.GetRelativeFrequency(histogram);

            mean += (classMark * relativeFrequency);
        }

        return mean;
    }
}

그래서 다음과 같은 정도로 사용해 줄 수 있습니다.

Histogram hist = new Histogram();

hist.AddBucket(new Bucket(141, 145));
hist.AddBucket(new Bucket(145, 150));
hist.AddBucket(new Bucket(150, 155));
hist.AddBucket(new Bucket(155, 160));
hist.AddBucket(new Bucket(160, 165));
hist.AddBucket(new Bucket(165, 170));

hist.AddData(dblHeights);
hist.Output();
Console.WriteLine($"Mean of histogram: {hist.GetMean()}");

/*
출력 결과:
143 == 1
148 == 6
153 == 19
158 == 30
163 == 18
168 == 6
Mean of histogram: 157.75
*/




그래도 히스토그램은 역시 그래프로 봐야 제맛이죠? ^^

OxyPlot을 이용해,

C# Plotting 라이브러리 OxyPlot
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/10973

C# - OxyPlot 라이브러리로 복소수 표현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/10974

Docs / Model / Series
; http://docs.oxyplot.org/en/latest/models/series/index.html

다음과 같은 정도로 그려낼 수 있습니다.

Histogram hist = GetHistogram(dblHeights);
plotView1.Model = GetHistogramModel(hist);

public PlotModel GetHistogramModel(Histogram hist)
{
    PlotModel model = new PlotModel();

    CategoryAxis xaxis = new CategoryAxis();
    xaxis.Position = AxisPosition.Bottom;
    xaxis.MajorGridlineStyle = LineStyle.Solid;
    xaxis.MinorGridlineStyle = LineStyle.Dot;

    for (int i = 0; i < hist.BucketCount; i++)
    {
        xaxis.Labels.Add(hist[i].GetClassMark().ToString());
    }

    LinearAxis yaxis = new LinearAxis();
    yaxis.Position = AxisPosition.Left;
    yaxis.MajorGridlineStyle = LineStyle.Dot;
    xaxis.MinorGridlineStyle = LineStyle.Dot;

    ColumnSeries series = new ColumnSeries();
    series.IsStacked = true;
    series.LabelPlacement = LabelPlacement.Base;
    series.LabelFormatString = "{0}";

    for (int i = 0; i < hist.BucketCount; i++)
    {
        ColumnItem item = new ColumnItem(hist[i].Count);
        series.Items.Add(item);
    }

    model = new PlotModel();
    model.Title = "Histogram";

    model.Axes.Add(xaxis);
    model.Axes.Add(yaxis);
    model.Series.Add(series);

    return model;
}

plotview_1.png

(첨부 파일은 이 글의 소스 코드를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 5/24/2019]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




1  2  3  4  5  [6]  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13481정성태12/13/20232279개발 환경 구성: 693. msbuild - .NET Core/5+ 프로젝트에서 resgen을 이용한 리소스 파일 생성 방법파일 다운로드1
13480정성태12/12/20232644개발 환경 구성: 692. Windows WSL 2 + Chrome 웹 브라우저 설치
13479정성태12/11/20232332개발 환경 구성: 691. WSL 2 (Ubuntu) + nginx 환경 설정
13477정성태12/8/20232523닷넷: 2182. C# - .NET 7부터 추가된 Int128, UInt128 [1]파일 다운로드1
13476정성태12/8/20232257닷넷: 2181. C# - .NET 8 JsonStringEnumConverter의 AOT를 위한 개선파일 다운로드1
13475정성태12/7/20232319닷넷: 2180. .NET 8 - 함수 포인터에 대한 Reflection 정보 조회파일 다운로드1
13474정성태12/6/20232169개발 환경 구성: 690. 닷넷 코어/5+ 버전의 ilasm/ildasm 실행 파일 구하는 방법 - 두 번째 이야기
13473정성태12/5/20232373닷넷: 2179. C# - 값 형식(Blittable)을 메모리 복사를 이용해 바이트 배열로 직렬화/역직렬화파일 다운로드1
13472정성태12/4/20232189C/C++: 164. Visual C++ - InterlockedCompareExchange128 사용 방법
13471정성태12/4/20232264Copilot - To enable GitHub Copilot, authorize this extension using GitHub's device flow
13470정성태12/2/20232558닷넷: 2178. C# - .NET 8부터 COM Interop에 대한 자동 소스 코드 생성 도입파일 다운로드1
13469정성태12/1/20232277닷넷: 2177. C# - (Interop DLL 없이) CoClass를 이용한 COM 개체 생성 방법파일 다운로드1
13468정성태12/1/20232219닷넷: 2176. C# - .NET Core/5+부터 달라진 RCW(Runtime Callable Wrapper) 대응 방식파일 다운로드1
13467정성태11/30/20232303오류 유형: 882. C# - Unhandled exception. System.Runtime.InteropServices.COMException (0x800080A5)파일 다운로드1
13466정성태11/29/20232486닷넷: 2175. C# - DllImport 메서드의 AOT 지원을 위한 LibraryImport 옵션
13465정성태11/28/20232239개발 환경 구성: 689. MSBuild - CopyToOutputDirectory가 "dotnet publish" 시에는 적용되지 않는 문제파일 다운로드1
13464정성태11/28/20232370닷넷: 2174. C# - .NET 7부터 UnmanagedCallersOnly 함수 export 기능을 AOT 빌드에 통합파일 다운로드1
13463정성태11/27/20232301오류 유형: 881. Visual Studio - NU1605: Warning As Error: Detected package downgrade
13462정성태11/27/20232340오류 유형: 880. Visual Studio - error CS0246: The type or namespace name '...' could not be found
13461정성태11/26/20232372닷넷: 2173. .NET Core 3/5+ 기반의 COM Server를 registry 등록 없이 사용하는 방법파일 다운로드1
13460정성태11/26/20232324닷넷: 2172. .NET 6+ 기반의 COM Server 내에 Type Library를 내장하는 방법파일 다운로드1
13459정성태11/26/20232294닷넷: 2171. .NET Core 3/5+ 기반의 COM Server를 기존의 regasm처럼 등록하는 방법파일 다운로드1
13458정성태11/26/20232305닷넷: 2170. .NET Core/5+ 기반의 COM Server를 tlb 파일을 생성하는 방법(tlbexp)
13457정성태11/25/20232252VS.NET IDE: 187. Visual Studio - 16.9 버전부터 추가된 "Display inline type hints" 옵션
13456정성태11/25/20232550닷넷: 2169. C# - OpenAI를 사용해 PDF 데이터를 대상으로 OpenAI 챗봇 작성 [1]파일 다운로드1
13455정성태11/25/20232452닷넷: 2168. C# - Azure.AI.OpenAI 패키지로 OpenAI 사용파일 다운로드1
1  2  3  4  5  [6]  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...