R package Kohonen - 如何在 Matlab SOM 工具箱中绘制六边形而不是圆形？

Question

是否可以用六边形绘制 SOM 地图（包 Kohonen） 作为基本形式而不是圆形？现在不同的绘图 （计数、变化等）被绘制为带有白色环境的圆圈。

目的是创建类似于 Matlab SOM Toolbox 的 SOM 视觉效果。

discussion 表明 2010 年不可能进行六边形绘图。

Answer 1

您可以使用 Voronoi 图来获得填充空间的表示（六边形）。

• 十六进制网格坐标存储在kohonen对象的$grid$pts中，
• 代码在$codes

将其与lattice 情节放在一起：

require ("kohonen")
require ("latticeExtra")
require ("deldir")
som.wines <- som (scale (wines), grid = somgrid(5, 5, "hexagonal"))

df <- as.data.frame (cbind (som.wines$grid$pts, som.wines$codes))
levelplot (alcohol ~ x * y, data = df, panel = panel.voronoi, aspect = "iso)

产量：

（我不确定，但我想这在 2010 年就已经可以实现了）。

Answer 2

即使已经有了答案，也许这种不同的方法会是一个很好的补充。使用代码，您可以创建类似于下面的热图

我从围绕 kohonen 包编写的更广泛的程序中获取了这段代码。你可以在这里找到我对程序的完整解释：http://nbremer.blogspot.nl/2013/07/on-creation-of-extended-self-organizing.html

这是一个位编码，您需要从一种特定类型的变量开始：输入<<Heatmap matrix variable>> 是一个矩阵，它将是您的热图的数字表示。 这里 [1,1] 将成为左下节点（第 1 行第 1 列），[1,2] 将成为右侧节点，[2,1] 将成为第二行左侧第一个节点， 等等。 因此，在视觉上，您在热图中从左下到右上工作，而在矩阵中，您从左上到右下工作

library(RColorBrewer) #to use brewer.pal
library(fields) #to use designer.colors

#Function to create the polygon for each hexagon
Hexagon <- function (x, y, unitcell = 1, col = col) {
  polygon(c(x, x, x + unitcell/2, x + unitcell, x + unitcell, 
            x + unitcell/2), c(y + unitcell * 0.125, y + unitcell * 
                               0.875, y + unitcell * 1.125, y + unitcell * 0.875, 
                               y + unitcell * 0.125, y - unitcell * 0.125), 
          col = col, border=NA)
}#function

#Start with a matrix that would be the numerical representation of you heatmap
#Here [1,1] will become the lower left node (1st row, 1st column), 
#[1,2] will become the node to the right
#[2,1] will be the first node to the left in the second row
#So visually you work your way from bottom left to top right
x <- as.vector(<<Heatmap matrix variable>>)

#Number of rows and columns of your SOM
SOM_Rows <- dim(<<Heatmap matrix variable>>)[1]
SOM_Columns <- dim(<<Heatmap matrix variable>>)[2]

#To make room for the legend
par(mar = c(0.4, 2, 2, 7))

#Initiate the plot window but do show any axes or points on the plot
plot(0, 0, type = "n", axes = FALSE, xlim=c(0, SOM_Columns), 
     ylim=c(0, SOM_Rows), xlab="", ylab= "", asp=1)

#Create the color palette 
#I use designer.colors to interpolate 50 colors between 
#the maxmimum number of allowed values in Brewer 
ColRamp <- rev(designer.colors(n=50, col=brewer.pal(9, "Spectral")))

#Make a vector with length(ColRamp) number of bins between the minimum and 
#maximum value of x. 
#Next match each point from x with one of the colors in ColorRamp
ColorCode <- rep("#FFFFFF", length(x)) #default is all white
Bins <- seq(min(x, na.rm=T), max(x, na.rm=T), length=length(ColRamp))
for (i in 1:length(x))
    if (!is.na(x[i])) ColorCode[i] <- ColRamp[which.min(abs(Bins-x[i]))] 

#Actual plotting of hexagonal polygons on map
offset <- 0.5 #offset for the hexagons when moving up a row
for (row in 1:SOM_Rows) {
  for (column in 0:(SOM_Columns - 1)) 
     Hexagon(column + offset, row - 1, col = ColorCode[row + SOM_Rows * column])
  offset <- ifelse(offset, 0, 0.5)
}

#Add legend to the right if you want to
image.plot(legend.only=TRUE, col=ColRamp, zlim=c(min(x, na.rm=T), max(x, na.rm=T)))

Answer 3

我没有足够的声誉来评论@NBremer 的回答。我已经扩展了上面的代码，以允许可视化大型组件平面和 u 矩阵，以便从 R“kohonen”库中输出。此处提供代码和工作示例：

R SOM Visualization Functions