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Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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[数字:数字]の意味とif not instanceの意味の質問

tomomonX

総合スコア28

Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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投稿2020/04/29 14:25

前提・実現したいこと

Pythonで異常検知の勉強をしていて、
https://blog.tsurubee.tech/entry/2017/10/11/221255
のサイトを参考にしています。
今はまだ人のコードを読んで意味を理解しているだけです。
初歩的なことで申し訳ないのですが、意味の分からないコードがあり、調べても出てきにくいので教えてください。
###①下記コードの意味を教えてください。
for t in range(start, end+1):
matrix[:, i] = data[t-1:t-1+row]
i += 1

 matrixという行列の第i列に行数(t-1)列数(t-1+row)という行列を入れる?
列に行列を入れるというのが違和感あるので私が間違った解釈してしまっている気がするのですが、
簡単に意味を教えてください。

###②if not instanceはどういう意味でしょうか。
インスタンスではないとき?
該当コードは下記です。
if not isinstance(data, np.ndarray):
data = np.array(data)
"""
data : array_like
Input array or object that can be converted to an array.
"""
という説明書きありです。

該当のソースコード

python

1import numpy as np 2 3def extract_matrix(data, start, end, w): 4 row = w 5 column = end - start + 1 6 matrix = np.empty((row, column)) 7 i = 0 8 for t in range(start, end+1): 9 matrix[:, i] = data[t-1:t-1+row] 10 i += 1 11 12 return matrix 13 14def sst(data, w, m=2, k=None, L=None): 15 """ 16 Parameters 17 ---------- 18 data : array_like 19 Input array or object that can be converted to an array. 20 w : int 21 Window size 22 m : int 23 Number of basis vectors 24 k : int 25 Number of columns for the trajectory and test matrices 26 L : int 27 Lag time 28 29 Returns 30 ------- 31 Numpy array contains the degree of change. 32 """ 33 # Set variables 34 if not isinstance(data, np.ndarray): 35 data = np.array(data) 36 if k is None: 37 k = w // 2 38 if L is None: 39 L = k // 2 40 T = len(data) 41 42 # Calculation range 43 start_cal = k + w 44 end_cal = T - L + 1 45 46 # Calculate the degree of change 47 change_scores = np.zeros(len(data)) 48 for t in range(start_cal, end_cal + 1): 49 # Trajectory matrix 50 start_tra = t - w - k + 1 51 end_tra = t - w 52 tra_matrix = extract_matrix(data, start_tra, end_tra, w) 53 54 # Test matrix 55 start_test = start_tra + L 56 end_test = end_tra + L 57 test_matrix = extract_matrix(data, start_test, end_test, w) 58 59 # Singular value decomposition(SVD) 60 U_tra, _, _ = np.linalg.svd(tra_matrix, full_matrices=False) 61 U_test, _, _ = np.linalg.svd(test_matrix, full_matrices=False) 62 U_tra_m = U_tra[:, :m] 63 U_test_m = U_test[:, :m] 64 s = np.linalg.svd(np.dot(U_tra_m.T, U_test_m), full_matrices=False, compute_uv=False) 65 change_scores[t] = 1 - s[0] 66 67 return change_scores

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回答2

0

matrixという行列の第i列に行数(t-1)列数(t-1+row)という行列を入れる?

「matrixという行列の第i列に、1次元配列dataの添え字t-1からt-1+row-1までの値を入れる」
です。

if not isinstance(data, np.ndarray):

「dataがnp.ndarrayクラスのインスタンスでなければ」
です。

投稿2020/04/29 15:16

otn

総合スコア84421

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tomomonX

2020/04/29 15:25

ありがとうございます。助かりました。 instanceとisinstanceごっちゃになってました。
guest

0

ベストアンサー

①下記コードの意味を教えてください。

data[t-1 : t-1 + row] はスライスです。
data が何次元配列なのかによって、意味が変わりますが、2次元配列であれば、data の t - 1 行目から t - 1 + row - 1 行目までのスライスになります。(a[start:end] とした場合、end は含まない)

import numpy as np a = np.array([[0, 1, 2], [3, 4, 5], [6, 7, 8]]) print(a[1:3]) # 1行目 ~ 2行目 # [[3 4 5] # [6 7 8]] print(a[:, 1:3]) # 1列目 ~ 2列目 # [[1 2] # [4 5] # [7 8]]

numpy のスライス機能について勉強するといいと思います。「numpy スライス」で検索すると、情報が出てきます。

NumPy配列のスライシング機能の使い方 - DeepAge

②if not instanceはどういう意味でしょうか。

まず isinstance() という関数は、isinstance(obj, type) でオブジェクト obj が型 type かどうかを判定する組み込み関数です。

今回の場合はオブジェクト data が numpy 配列の型である numpy.ndarray かどうかを isinstance(data, np.ndarray) で判定し、not なので、numpy 配列でない場合は if 文の中身が実行されます。
data = np.array(data) はオブジェクト datanumpy.array() 関数で numpy 配列に変換しています。

まとめると、「data が numpy 配列でなければ、numpy 配列にする」というコードです。

python

1if not isinstance(data, np.ndarray): 2 data = np.array(data)

投稿2020/04/29 15:08

編集2020/04/29 15:10
tiitoi

総合スコア21954

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tomomonX

2020/04/29 15:27

ありがとうございます。 とても丁寧で詳しく、勉強になりました。
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