matplotlibのanimationに色付けで生じたエラーの対処方法

Question

前提

エージェントベースモデルでシミュレーションを行なっていて、その結果をmatplotlibのアニメーションで視覚化したいのですが、エラーが出てその対処方法が分からず詰まってしまっています。

実現したいこと

''' im=ax.scatter(*plot_data,"o",ms=5,c=plot_color) ''' で下記の様なエラーが出てしまっているみたいなのですが、調べても何が問題なのかがわからず、対処方法が分からなかったので教えて頂けないでしょうか。

発生している問題・エラーメッセージ

TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-19-0be488056fd3> in <module>
     10     B.simulation()
     11     plot_data,plot_color = B.positions()
---> 12     im=ax.scatter(*plot_data,"o",ms=5,c=plot_color)
     13     ims.append(im)
     14     #print(plot_data)

4 frames
/usr/local/lib/python3.7/dist-packages/matplotlib/collections.py in set_sizes(self, sizes, dpi)
    883             self._sizes = np.asarray(sizes)
    884             self._transforms = np.zeros((len(self._sizes), 3, 3))
--> 885             scale = np.sqrt(self._sizes) * dpi / 72.0 * self._factor
    886             self._transforms[:, 0, 0] = scale
    887             self._transforms[:, 1, 1] = scale

TypeError: ufunc 'sqrt' not supported for the input types, and the inputs could not be safely coerced to any supported types according to the casting rule ''safe''

該当のソースコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML

a1 = -0.034298
b1 = 3.348394
c1 = 4.252840
d1 = -0.003423

class Agent:
    def __init__(self, name = None, pos = None, vel = None, SIZE = 10, VEL = 1,
            RANGE_SEPARATE = 0.5,color = None):
        self.name = name
        self.pos = pos if pos else np.random.uniform(-SIZE, SIZE, 2)
        self.vel = vel if vel else np.random.uniform(-VEL, VEL, 2)
        self.SIZE = SIZE
        self.VEL = VEL
        self.RANGE_SEPARATE = RANGE_SEPARATE#分離範囲
        self.vel_tmp = np.zeros(2)#移動
        self.color = color if color else 'k'

    
    def distance(self, other):#ユークリッド距離
        return np.linalg.norm(self.pos - other.pos)
    
    def ruleSeparate(self, others, ratio = 1):
        others = [other for other in others if self.distance(other) < self.RANGE_SEPARATE]#範囲内に入ったエージェントの選別
        v = np.zeros(2)
        if not others:
            return 0
        for other in others:
            d = self.pos - other.pos#dが-になる時ある？
            v += d / self.distance(other)#進行方向の単位ベクトル
        self.vel_tmp += v / len(others) * ratio#平均を出してそれをratio倍する
        return v / len(others) * ratio
    
    
    
    def calculate(self, others):
        self.ruleSeparate(others, 0.5)
        
    def update(self) -> bool:#返り値の型名
        self.vel += self.vel_tmp#進行速度ベクトル更新
        v = np.linalg.norm(self.vel)
       #壁に当たったら反転
        if (abs(self.pos + self.vel)[0] > self.SIZE):
            self.vel[0] = -self.vel[0]
        if (abs(self.pos + self.vel)[1] > self.SIZE):
            self.vel[1] = -self.vel[1]
        
        self.pos += self.vel#位置更新
        self.vel_tmp = np.zeros(2)##進行速度ベクトル初期化
        return True

class AgentEdited(Agent):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(AgentEdited, self).__init__(*args, **kwargs)
        #クラス(子クラス)で別のクラス(親クラス)を継承できます。継承することで、親クラスのメソッドを子クラスから呼び出せる
        #super().親クラスのメソッド # python3系での標準の書き方
        #super(親クラスのオブジェクト, self).親クラスのメソッド # python2系での書き方
        #不特定多数の引数を受け取ることができる仕組みを作るのが「*args」「**kwargs」
        self.color = kwargs.get('color', 'r')
    
    def ruleSeparate(self, others, ratio = 1):
        others = [other for other in others if self.distance(other) < self.RANGE_SEPARATE]
        v  = np.zeros(2)
        if not others:
            return 0
        for other in others:
            d = self.pos - other.pos
            vel = self.vel - other.vel
            TTNP = d / (vel + 1e-5) # 0除算防止のため微小値を挿入
            DINP = self.distance(other)
            v += 1/(1+np.exp(-(c1+d1*TTNP))) * 1/(1+np.exp(-(b1+a1*DINP)))
        self.vel_tmp += v / len(others) * ratio
        return v / len(others) * ratio
    
    def calculate(self, others):
        self.ruleSeparate(others) # only separate

def calc_rad(pos2, pos1):#角計算
    return np.arctan2(pos2[1] - pos1[1], pos2[0] - pos1[0])

#np.arctan(x)は引数が一つでarctan(x)をラジアンで返す。返り値は-pi / 2からpi / 2（-90度から90度）の間になる。
#np.arctan2(y, x)は引数が二つで、arctan(y / x)をラジアンで返す。この角度は、極座標平面において原点から座標(x, y)へのベクトルがx軸の正の方向となす角度（偏角）であり、返り値は-piからpi（-180度から180度）の間になる
#print(np.degrees(np.arctan2(-1, 1)))
# -45.0
#print(np.degrees(np.arctan2(1, -1)))
# 135.0

def rotate_vec(vec, rad):#ベクトル更新
    return np.dot(vec, np.array([[np.cos(rad), -np.sin(rad)], [np.sin(rad), np.cos(rad)]]).T)

class AgentGoForWall(AgentEdited):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(AgentGoForWall, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.color = kwargs.get('color', 'b')
        max_distance = 0
        self.goal = None # 角が一番遠い場所
        for px in [-self.SIZE, self.SIZE]:
            for py in [-self.SIZE, self.SIZE]:
                dist = np.linalg.norm(self.pos - np.array([px, py]))
                if max_distance < dist:
                    max_distance = dist#最大値の更新
                    self.goal = np.array([px, py])
        self.vel = rotate_vec(np.array([self.VEL, 0]), calc_rad(self.goal, self.pos))

    def update(self) -> bool:
        self.vel += self.vel_tmp
        self.vel += rotate_vec(np.array([self.VEL, 0]), calc_rad(self.goal, self.pos))
        
        v = np.linalg.norm(self.vel)
       
        if abs(self.pos + self.vel)[0] > self.SIZE or abs(self.pos + self.vel)[1] > self.SIZE:
            return False # deactivate this Agent
        
        self.pos += self.vel
        self.vel_tmp = np.zeros(2)
        return True

class Boids:
    def __init__(self, AGENT = 20):#Agent数
        self.agents = [Agent() for _ in range(AGENT)]
    
    def calculate(self):
        for agent in self.agents:
            agent.calculate([other for other in self.agents if agent != other])
    
    def update(self):
        self.agents = [agent for agent in self.agents if agent.update()]
    
    def simulation(self):
        self.calculate()
        self.update()
    
    def positions(self):#showimageはpos_arrayを渡してた
      x, y, c = list(), list(), list()
      for agent in self.agents:
        x.append(agent.pos[0])
        y.append(agent.pos[1])
        c.append(agent.color)
      return (np.array(x), np.array(y)), c

np.random.seed( 0 )
B = Boids(AGENT = 2)
B.agents.append(AgentEdited())
fig, ax = plt.subplots(figsize = (6, 6))
ax.set_xlim(-10, 10)
ax.set_ylim(-10, 10)
ax.grid(True)
ims = []
for t in range(10):
    B.simulation()
    plot_data,plot_color = B.positions()
    im=ax.scatter(*plot_data,"o",ms=5,c=plot_color)
    ims.append(im)
    #print(plot_data)
    #print(plot_color)

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=10, repeat=False)
HTML(ani.to_jshtml())

試したこと

同様のエラー文に対する回答を探したが、解消には至らなかった。
https://stackoverflow.com/questions/35733223/matplotlib-scatter-plot-with-unknown-error

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

Answer 1

matplotlib.axes.Axes.scatterのドキュメントを見てみますと

Axes.scatter(x, y, s=None, c=None, marker=None, cmap=None, norm=None, vmin=None, vmax=None, alpha=None, linewidths=None, *, edgecolors=None, plotnonfinite=False, data=None, **kwargs)[source]

となっており、3番目の引数はsでマーカーのサイズになっております。また、質問のエラーとは関係ありませんが、Axes.scatterにおけるマーカーのサイズの指定を行うパラメータはmsではなく、sです。

im=ax.scatter(*plot_data,"o",ms=5,c=plot_color)

という書き方ですと、sに"o"が渡されてしまい、エラーが生じてしまいます。
順番通りに以下のように書くことでエラーは無くなると思います。

im=ax.scatter(*plot_data, 5, plot_color, 'o')

もしくは明示的に下記のように書くこともできます。

im=ax.scatter(*plot_data, marker="o", s=5, c=plot_color)

Comments

[lack]

ありがとうございました！
教えて頂いた通りにimを変更した上で
```
ims.append([im])

```
とimsに追加する際にリスト化する事で解決できました。