Go言語の数値計算ライブラリGonumを使う(4)補間を行う。リニアと秋間スプラインを試してGonum Plotでプロット。

今回の例題はこちら。

Visual C# (C_sharp)の数学ライブラリ Math.NET Numericsを使う(2) 補間を行う（Interpolate) リニア、３次スプライン、有理関数などいろいろ使える。 

Gonum/interpではFritschButlandやAkima Splineなどが使える。

https://pkg.go.dev/gonum.org/v1/gonum@v0.17.0/interp

今回はリニアと秋間スプラインにしてみよう。

コードはこちら。

package main

import (

    "image/color"

    "math"

    "gonum.org/v1/gonum/interp"

    "gonum.org/v1/plot"

    "gonum.org/v1/plot/plotter"

    "gonum.org/v1/plot/vg"

)

func main() {

    n := 100

    m := 10

    xs := make([]float64, m)

    ys := make([]float64, m)

    originalpts := make(plotter.XYs, m)

    for i := 0; i < m; i++ {

        xs[i] = 2.0 * math.Pi * float64(i) / float64(m-1)

        ys[i] = math.Sin(xs[i])

        originalpts[i].X = xs[i]

        originalpts[i].Y = ys[i]

    }

    var pl interp.PiecewiseLinear

    var as interp.AkimaSpline

    pl.Fit(xs, ys)

    as.Fit(xs, ys)

    linearpts := make(plotter.XYs, n)

    splinepts := make(plotter.XYs, n)

    for i := 0; i < n; i++ {

        x := 2.0 * math.Pi * float64(i) / float64(n-1)

        linearpts[i].X = x

        linearpts[i].Y = pl.Predict(x)

        splinepts[i].X = x

        splinepts[i].Y = as.Predict(x)

    }

    p := plot.New()

    p.Title.Text = "Interpolation"

    p.X.Label.Text = "X"

    p.Y.Label.Text = "Y"

    p.Add(plotter.NewGrid())

    s, err := plotter.NewScatter(originalpts)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    s.GlyphStyle.Color = color.RGBA{G: 255, A: 255}

    llinear, err := plotter.NewLine(linearpts)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    llinear.LineStyle.Color = color.RGBA{B: 255, A: 255}

    lspline, err := plotter.NewLine(splinepts)

    if err != nil {

        panic(err)

    }

    lspline.LineStyle.Color = color.RGBA{R: 255, A: 255}

    p.Add(s, llinear, lspline)

    p.Legend.Add("original", s)

    p.Legend.Add("PiecewiseLinear", llinear)

    p.Legend.Add("AkimaSpline", lspline)

    if err := p.Save(10*vg.Inch, 6*vg.Inch, "interp.png"); err != nil {

        panic(err)

    }

}

実行結果

 

ちゃんと補間できているようだ。