Python グラフ作成について

Question

Pythonでグラフ作成の際に近似式を表示したいのですが、どのように書けば良いかわかりません。
教えて下さい。
よろしくお願い致します。

下記がプログラムです。
テキストファイルからデータを読み取ってグラフを作成しています。
近似式はpolyfitを使用して作成しています。
この近似式をグラフ内部に表記したいです。

import pandas as pd
import csv
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
npArray = np.loadtxt("./01.txt", delimiter = ",")
 
x = npArray[:, 0]
y = npArray[:, 1]

plt.rcParams["ytick.direction"] = "in"             
plt.rcParams["xtick.direction"] = "in"
plt.gca().yaxis.set_major_formatter(plt.FormatStrFormatter("%.1f"))
plt.gca().xaxis.set_major_formatter(plt.FormatStrFormatter("%.1f"))
plt.rcParams["font.family"] ='sans-serif'
plt.rcParams["xtick.major.width"] = 1.0
plt.rcParams["ytick.major.width"] = 1.0
plt.rcParams["font.size"] = 8 
plt.rcParams["axes.linewidth"] = 1.0
plt.ylabel("V(V)") 
plt.xlabel("t(s)") 

#近似式の係数
res1=np.polyfit(x, y, 8) 
y1 = np.poly1d(res1)(x) 



#グラフ表示
plt.scatter(x, y, label='Orignal')
plt.plot(x, y1, color ='red', label='1st order')
plt.legend()
plt.show()

これで下記のようなぐらふが作成されます。
赤い線で近似された線の多項近似式を表示したいです。

Comments

[can110]

「多項近似式を表示」というのがよく分かりません。係数（数値）を確認表示したいということでしょうか？

[watchdogs]

can110様　コメントありがとうございます。
赤い線で表記しているグラフの波形の式を表示したいという意味です。

Answer 1

numpy.polyfit — NumPy v1.19 Manual

polyfit() の返り値が表す近似式を確認したいのであれば、以下のように print() すればいいと思います。

eq = " + \n".join(f"{a:10.2e} x^{len(res1) - i}" for i, a in enumerate(res1, 1))
print(eq)

 -5.52e-04 x^8 + 
 -1.61e-03 x^7 + 
  1.09e-02 x^6 + 
  1.33e-02 x^5 + 
 -6.56e-02 x^4 + 
  1.07e-02 x^3 + 
  1.27e+00 x^2 + 
 -1.75e-01 x^1 + 
 -4.11e-01 x^0

8次の式となると以上のように長くなってしまうので、グラフ中に描画することは視認性が悪くなり、おすすめできません。

追記

plt.text(x, y, テキスト) で位置 (x, y) にテキストを表示できます。
位置は適宜変更してください

import pandas as pd
import csv
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


x = np.linspace(0, 2, 15)
y = np.sin(x) + np.random.normal(scale=0.05, size=len(x))

plt.rcParams["ytick.direction"] = "in"
plt.rcParams["xtick.direction"] = "in"
plt.gca().yaxis.set_major_formatter(plt.FormatStrFormatter("%.1f"))
plt.gca().xaxis.set_major_formatter(plt.FormatStrFormatter("%.1f"))
plt.rcParams["font.family"] = "sans-serif"
plt.rcParams["xtick.major.width"] = 1.0
plt.rcParams["ytick.major.width"] = 1.0
plt.rcParams["font.size"] = 8
plt.rcParams["axes.linewidth"] = 1.0
plt.ylabel("V(V)")
plt.xlabel("t(s)")

# 近似式の係数
res1 = np.polyfit(x, y, 8)
y1 = np.poly1d(res1)(x)

eq = " + \n".join(f"{a:10.2e} x^{len(res1) - i}" for i, a in enumerate(res1, 1))
print(eq)

# グラフ表示
plt.text(0, 1.12, eq, fontsize=15)
plt.scatter(x, y, label="Orignal")
plt.plot(x, y1, color="red", label="1st order")
plt.legend()
plt.show()

Comments

[watchdogs]

ご回答ありがとうございます。
グラフ内部に表示するとすればどのように描けば良いでしょうか。

[tiitoi]

追記しました。plt.text(x, y, テキスト) でグラフ中にテキストを表示できます。

[watchdogs]

ご対応ありがとうございました。