การใช้งาน Graph Fitting ในภาษา Ruby อย่างง่าย

การทำงานกับข้อมูลที่มีรูปแบบเป็นกราฟ (Graph) นั้นเป็นแนวทางที่น่าสนใจในวิทยาศาสตร์ข้อมูลและการวิเคราะห์เชิงสถิติ ซึ่งการทำ Graph Fitting เป็นเทคนิคหนึ่งที่ช่วยในการประมาณฟังก์ชันที่อยู่เบื้องหลังข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในบทความนี้ เราจะมาดูกันว่า Graph Fitting คืออะไร และจะใช้งานมันในภาษา Ruby ได้อย่างไร

Graph Fitting คืออะไร?

Graph Fitting คือกระบวนการที่ทำให้เราสามารถหาฟังก์ชัน (หรือกราฟ) ที่สามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลได้ โดยการหาฟังก์ชันนี้จะช่วยให้เราเข้าใจแนวโน้มของข้อมูล และสามารถทำนายค่าที่เราไม่ได้มีอยู่ในข้อมูลได้

ทำไมเราควรสนใจ Graph Fitting?

ตัวอย่างการทำ Graph Fitting ในภาษา Ruby

ก่อนที่เราจะเริ่มลงมือทำการใช้ Graph Fitting เราจะต้องติดตั้งแพ็คเกจที่จำเป็น โดยเราจะแนะนำการใช้งาน `numo-narray` และ `gnuplotrb` ซึ่งเป็นไลบรารีสำหรับการคำนวณและการแสดงผลกราฟใน Ruby ตามลำดับ

การติดตั้งไลบรารี

ให้เริ่มต้นด้วยการติดตั้งไลบรารีที่จำเป็น:

 gem install numo-narray gnuplotrb

โค้ดตัวอย่างด้านล่าง

เราจะทำการสร้างข้อมูลแบบสุ่ม และใช้ฟังก์ชันพหุนาม (Polynomial Function) เพื่อทำการ Fitting เพื่อดูว่าข้อมูลนั้นสามารถประเมินได้ดีแค่ไหน

 require 'numo/narray'
require 'gnuplotrb'

class GraphFitting
  def initialize
    @x = Numo::DFloat.linspace(0, 10, 50)
    @noise = Numo::DFloat.randn(@x.size) * 1.5 # ข้อมูลแรงดันเสียง
    @true_y = 2 * @x ** 2 + 3 * @x + 5 # ฟังก์ชันที่แท้จริง
    @y = @true_y + @noise # ข้อมูลที่มีเสียงรบกวน
  end

  def fit
    # การใช้ Polyfit ในการทำ Fitting
    coeff = Numo::DFloat.linspace(0, 0, 3) # พหุนามระดับ 2
    degree = 2
    coeff = Numo::DFloat.polyfit(@x.to_a, @y.to_a, degree)

    fitted_y = Numo::NMath.polyval(coeff, @x)

    # การแสดงกราฟ
    plot_data(@x, @y, fitted_y)
  end

  def plot_data(x, y, fitted_y)
    GnuplotRB::Plot.new(
      [x.to_a, y.to_a, with: 'points', title: 'Data with noise'],
      [x.to_a, fitted_y.to_a, with: 'lines', title: 'Fitted curve']
    ).to_png('./graph_fitting.png', size: [600, 400])
  end
end

fitting = GraphFitting.new
fitting.fit

อธิบายโค้ด

Use Case ในโลกจริง

สรุป

การทำ Graph Fitting เป็นทักษะที่มีประโยชน์ในการวิเคราะห์และคาดการณ์ข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นในด้านธุรกิจ การแพทย์ หรือการวิจัยต่างๆ การเรียนรู้วิธีการทำงานนี้ในภาษา Ruby ถือเป็นพื้นฐานที่ดีในการเข้าสู่โลกของการเขียนโปรแกรมด้านข้อมูล หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมและเทคนิคขั้นสูงต่างๆ พบกับเราได้ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) ซึ่งเรามีหลักสูตรที่ตอบโจทย์ทุกรูปแบบเพื่อพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมของคุณ!

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง