¿Cómo crear un diagrama de densidad del kernel en R?

En este artículo, discutiremos cómo crear diagramas de densidad del núcleo en el lenguaje de programación R. Para esto, el usuario simplemente necesita llamar a la función de densidad() que es una función integrada en lenguaje R. Luego, el usuario tiene que pasar los datos dados como parámetro a esta función para crear un gráfico de densidad de los datos dados y, a cambio, esta función devolverá el gráfico de densidad de los datos dados.

Mediante una simple variación en el parámetro de la función de densidad(), el usuario puede mejorar el gráfico de densidad de los datos dados y una mejor comprensión de los mismos.

Sintaxis: densidad(x,…)

Parámetros:

• x:-los datos a partir de los cuales se calculará la estimación.
• …:-argumentos adicionales para métodos (no predeterminados).

Devoluciones:

Esta función devolverá el gráfico de densidad de los datos dados.

Primero vamos a crear un gráfico de densidad general para algunos datos sin ninguna modificación con fines de mejora.

Ejemplo: 

# 500 random numeric data
gfg <-rnorm(500) 
  
plot(density(gfg)) 

Producción:

Con la función de densidad(), el usuario puede trazar fácilmente la curva de densidad del kernel en lenguaje R, pero para modificar el título principal y la etiqueta del eje, el usuario debe incluir xlab/ylab como el parámetro de la función de trazado que ayudará al usuario a modificar la etiqueta del eje y para modificar el título principal, el usuario debe agregar main como parámetro de la función de trazado y esto conducirá a la modificación del título principal y las etiquetas del eje del gráfico de densidad en lenguaje R.

• principal: un título general para la trama.
• xlab: un título para el eje x.
• ylab: un título para el eje y.

Ejemplo:

gfg <-rnorm(500)
  
plot(density(gfg),main = "GFG Kernel Density Plot",
     xlab = "X-Axis",ylab = "Y-Axis") 

Producción:

Para crear un polígono debajo del gráfico de densidad, el usuario necesita usar la función de polígono en combinación con la función de densidad, aquí la función de polígono se usa para crear el polígono debajo del gráfico de densidad y la función de densidad() se usa para crear la densidad gráfico de los datos dados.

La función polígono() ayuda a dibujar los polígonos cuyos vértices se dan en x e y.

Sintaxis:

polígono (x, y = NULO, densidad = NULO, ángulo = 45, borde = NULO, col = NA, lty = par («lty»), …, fillOddEven = FALSO)

Parámetros:

• x, y:-vectores que contienen las coordenadas de los vértices del polígono.
• densidad:-la densidad de las líneas de sombreado, en líneas por pulgada. El valor predeterminado de NULL significa que no se dibujan líneas de sombreado.
• ángulo:-la pendiente de las líneas de sombreado, dada como un ángulo en grados (en sentido contrario a las agujas del reloj).
• col:-el color para llenar el polígono. El valor predeterminado, NA, es dejar los polígonos sin rellenar a menos que se especifique la densidad.
• borde:-el color para dibujar el borde. El valor predeterminado, NULL, significa usar par («fg»). Utilice border = NA para omitir bordes.
• lty:-el tipo de línea a utilizar, como en el par.
• …:-parámetros gráficos como xpd, prestamos, ljoin y lmitre se pueden dar como argumentos.
• fillOddEven:-control lógico del modo de sombreado del polígono: consulte los detalles a continuación. Por defecto FALSO.

Ejemplo:

gfg <-rnorm(500)
  
plot(density(gfg))                                
  
polygon(density(gfg), col = "#14e058")

Producción:

Para agregar una línea media verticalmente al gráfico de densidad, el usuario debe llamar a la función abline() con el parámetro requerido con la función de densidad que devolverá una línea vertical del gráfico de densidad en el valor medio de los datos.

Sintaxis:

abline(a = NULL, b = NULL, h = NULL, v = NULL, reg = NULL, coef = NULL, untf = FALSE, …)

Parámetros:

• a,b:-el intercepto y la pendiente, valores únicos.
• untf:-pregunta lógica si se debe destransformar.
• h:-el(los) valor(es) de y para la(s) línea(s) horizontal(es).
• v:-el(los) valor(es) de x para la(s) línea(s) vertical(es).
• coef:-un vector de longitud dos que da el intercepto y la pendiente.
• reg:-un objeto con un método coef. Ver detalles’.
• …:-parámetros gráficos como col, lty y lwd

Ejemplo:

gfg <-rnorm(500)
  
plot(density(gfg))                           
  
abline(v = mean(gfg), col = "red")

Producción:

Para crear gráficos de densidad de núcleo múltiple en un solo gráfico, el usuario debe usar la función de línea con el parámetro col pasado a esta función para diferenciar entre el gráfico de densidad y luego usar la función de densidad para trazar la densidad de todos los gráficos múltiples dados en un solo gráfico en lenguaje R. 

lines() es una función genérica que toma coordenadas dadas de varias maneras y une los puntos correspondientes con segmentos de línea.

Sintaxis:

líneas (x, …)

Parámetros:

• x:-vectores de coordenadas de los puntos a unir.
• …:-Otros parámetros gráficos

Ejemplo:

#500 random numeric data
gfg <-rnorm(500) 
  
a <- rnorm(200)   
b <- rnorm(100)
  
plot(density(gfg)) 
  
lines(density(a), col = "red")                      
lines(density(b), col = "green")  

Producción:

Para superponer un histograma con el gráfico de densidad, el usuario primero debe llamar a la función hist() con los parámetros requeridos para construir el histograma, además, necesita llamar a la función de densidad en la combinación de la función de línea para construir el diagrama de densidad de los datos en lenguaje R.

hist() es una función genérica utilizada para calcular un histograma de los valores de datos dados. 

Sintaxis:

hist(x, …)

Parámetros:

• x:-un vector de valores para los que se desea el histograma.
• …:-otros argumentos y parámetros gráficos

Ejemplo:

gfg <-rnorm(500)
  
hist(gfg, prob = TRUE)                              
  
lines(density(gfg), col = "#006400")

Producción: