ggplot2 scale_x_log10（）破坏/不适用于通过stat_function（）绘制的函数 [英] ggplot2 scale_x_log10() destroys/doesn't apply for function plotted via stat_function()

问题描述

我终于设法在ggplot2中将我的自定义拟合函数绘制在我的数据上，但是当我记录转换x轴时，绘制的函数完全搞砸了。
看起来像 scale_x_log10（）只适用于绘制数据，但不适用于函数。

如何使函数以正确的比例出现？

以下是Hadley的stat_function（）文档的修改示例：

  x < -  rnorm（100）
 qplot（x，geom =density）+ stat_function（fun = dnorm，color =red） 
  

现在使用log10 x轴：

  qplot（x，geom =density）+ stat_function（fun = dnorm，color =red）+ scale_x_log10（）
  

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更新

好的，我想我的例子并不是很有帮助，所以我尝试了不同的方式：基本上我想要的是再现一个我用曲线（）做的曲线。

 ＃函数
 HillFunction<  - 函数（ec50，hill，rmax，x）{rmax /（1+（ec50 / x）^ hill）} 
＃拟合参数
 hill.args<  -  list（ec50 = 10 ^ -2 ，Hill = .7，rmax = 1）
 
曲线（HillFunction（ec50 = hill.args $ ec50，rmax = hill.args $ rmax，hill = hill.args $ hill，x） = 10 ^ -5，to = 10 ^ 5，log =x）
  

）如预期的那样给我一个平滑的S形曲线。现在我尝试用ggplot重现同一个图：

我添加了10 ^ -5到10 ^ 5的一些数据来定义绘图范围，不确定是否存在是更好的方式

  p < -  ggplot（data = data.frame（x = c（10 ^ -5：10 ^ 5）），aes（x = x））+ stat_function（fun = HillFunction，args = hill.args，n = 3000，color =red）
   p 一切看起来都不错，就像 curve（） 
 $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $，$ = hill.args $ rmax，hill = hill.args $ hill，x），从= 10 ^ -5到= 10 ^ 5）
  

如果我转换坐标系，我会得到一个S形曲线，但不会平滑，曲线看起来很陡，但也许是来自x缩放：

p + coord_trans（x =log10）

如果我将x尺度定义为对数尺度，但停在10 ^ 0：

  p + scale_x_log10（）
  

我得到以下警告：删除了1500行值（geom_path）。

解决方案

建议的解决方案

以下代码是让ggplot2执行我认为您正在尝试完成的一种方法。

  library（ ggplot2）
 
＃定义函数。装配参数包含在默认值中。 
 HillFunction =函数（x，ec50 = 0.01，hill = 0.7，rmax = 1.0）{
 result = rmax /（1 +（ec50 / x）^ hill）
 return（result） 
} 
 
＃创建x使得点在日志空间中均匀分布。 
x = 10 ^ seq（-5,5,0.2）
 y_fit = HillFunction（x）
 y_raw = y_fit + rnorm（length（y_fit），sd = 0.05）
 
 dat = data.frame（x，y_fit，y_raw）
 
 plot_1 = ggplot（data = dat，aes（x = x，y = y_raw））+ 
 geom_point（） + 
 geom_line（data = dat，aes（x = x，y = y_fit），color =red）+ 
 scale_x_log10（）+ 
 opts（title =图1.建议）
 
 png（plot_1.png，height = 450，width = 450）
 print（plot_1）
 dev.off（）
  

stat_function（）的问题

1. stat_function（）试图为
   负值 x 评估 HillFunction（） code>。这就是为什么你得到缺失值的错误。

对于任何 x
的0到1之间的值，可以使用c> HillFunction（）。它选择 x 在线性空间中，
忽略 scale_x_log10（）已被指定。

下面的代码说明了这个问题，但我仍然无法解释为什么 stat_function（）从<$ c发散很多



  plot_2 = ggplot（dat，aes（x = x） ，y = y_fit））+ 
 geom_point（）+ 
 stat_function（fun = HillFunction，color =red）+ 
 scale_x_log10（）+ 
 opts（title =Figure 2.）stat_function（）行为不当？）
 
 png（plot_2.png，height = 450，width = 450）
 print（plot_2）
 dev.off（） 
 
 
 png（plot_3.png，height = 450，width = 450）
 
 plot（x，y_fit，pch = 20，log =x ）
曲线（HillFunction，col =red，add = TRUE） 
 title（Figure 3. curve（）behaviour as expected）
 
 dev.off（）
  

I finally managed to plot my custom fitted function over my data in ggplot2 but when I log-transform the x axis the plotted function gets totally messed up. It looks like the scale_x_log10() applies only to the plotted data but not to the function.

How can I make the function to appear in the correct scale?

Here is an modified example from Hadley's stat_function() documentation:

x <- rnorm(100)
qplot(x, geom="density") + stat_function(fun = dnorm, colour="red")

and now with log10 x-axis:

qplot(x, geom="density") + stat_function(fun = dnorm, colour="red") + scale_x_log10()

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update

Okay, I think my example was not very helpful so I try it differently:

essentially what I want is to reproduce a plot I did with curve(). I fitted a Hill function to my data and now want to plot it:

# the function
HillFunction <- function(ec50,hill,rmax,x) {rmax/(1+(ec50/x)^hill)} 
# fitted parameters
hill.args <- list(ec50=10^-2, hill=.7, rmax=1)                     

curve(HillFunction(ec50=hill.args$ec50,rmax=hill.args$rmax, hill=hill.args$hill,x),from=10^-5, to=10^5,log="x")  

so curve() gives me a smooth sigmoidal curve as expected. Now I try to reproduce the same plot with ggplot:

I add some data from 10^-5 to 10^5 just to define the plotting range, not sure if there are better ways

p <- ggplot(data=data.frame(x=c(10^-5:10^5)), aes(x=x))  + stat_function(fun=HillFunction, args=hill.args, n=3000, color="red")        

now if I plot p everything looks fine, like the curve() plot without the logscale:

p
curve(HillFunction(ec50=hill.args$ec50,rmax=hill.args$rmax, hill=hill.args$hill,x),from=10^-5, to=10^5)    

If I transform the coordinate system I get a sigmoidal curve but not smooth at all and the curve looks way to steep, but maybe that comes from x-scaling:

p + coord_trans(x="log10")

And if I define the x scale to be a log-scale the plot looks smooth but stops at 10^0:

p + scale_x_log10()

and I get the following warning: Removed 1500 rows containing missing values (geom_path).

解决方案

Proposed Solution

The following code is one way to get ggplot2 to do what I think you are trying to accomplish.

library(ggplot2)

# Define function. Fitted parameters included as default values.
HillFunction = function(x, ec50=0.01, hill=0.7, rmax=1.0) {
    result = rmax / (1 + (ec50 / x)^hill)
    return(result)
} 

# Create x such that points are evenly spread in log space.
x = 10^seq(-5, 5, 0.2) 
y_fit = HillFunction(x)
y_raw = y_fit + rnorm(length(y_fit), sd=0.05)

dat = data.frame(x, y_fit, y_raw)

plot_1 = ggplot(data=dat, aes(x=x, y=y_raw)) +
         geom_point() +
         geom_line(data=dat, aes(x=x, y=y_fit), colour="red") +
         scale_x_log10() +
         opts(title="Figure 1. Proposed workaround.")

png("plot_1.png", height=450, width=450)
print(plot_1)
dev.off()

Problems With stat_function()

1. stat_function() is trying to evaluate HillFunction() for negative values of x. This why you get the missing values error.

2. stat_function() is not evaluating HillFunction() for any x values between 0 and 1. It is selecting x in linear space, ignoring that scale_x_log10() has been specified.

The following code illustrates the problem, but I still can't explain why stat_function() diverges so much from y_fit in Figure 2.

plot_2 = ggplot(dat, aes(x=x, y=y_fit)) +
         geom_point() +
         stat_function(fun=HillFunction, colour="red") +
         scale_x_log10() +
         opts(title="Figure 2. stat_function() misbehaving?")

png("plot_2.png", height=450, width=450)
print(plot_2)
dev.off()


png("plot_3.png", height=450, width=450)

plot(x, y_fit, pch=20, log="x")
curve(HillFunction, col="red", add=TRUE)
title("Figure 3. curve() behaving as expected.")

dev.off()

这篇关于ggplot2 scale_x_log10（）破坏/不适用于通过stat_function（）绘制的函数的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！