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株式会社ヒューリンクス
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27.5.1 2D データのスムージング

Smooth 2D Data ダイアログボックスを使って、高周波ノイズの除去のような望ましくない高周波の成分をデータから取り除くことができます。

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図 406: ノイズデータと変換後のデータ例。グラフにはオリジナルのノイズデータが点で表示されている。
  1. マウスを使って、目的のデータが含まれるワークシート列を選択します。
  2. Analysis タブの Graph Analysis グループから Smoothers をクリックします。
  3. Smooth 2D Data をクリックします。
  4. Smoother 2D – Select Data ダイアログボックスで Next をクリックします。
  1. Results リストから Predicted: First Empty を選択して、各データポイントのスムーズ化値を出力します。
  2. Residuals: First Empty を選択して、スムーズ化した値とオリジナルの Y 値を区別します。
  3. Columns ドロップダウンリストで、デフォルトで標準設定された First Empty が選択されているのを確認します。
  4. Plot Results を選択して、計算されたスムーズ値のグリッドをワークシートに作成します。
  5. Next をクリックします。
  1. Curve Data Column リストでデフォルトの First Empty が選択されているのを確認します。
    図 407: スムーズ化データのグリッドを表示するワークシート列の選択例
  2. Create a new graph を選択して、ワークシート上に表示されるグリッドデータからラインプロットを作成します。
  3. プロットのタイプやスタイルを変更して作成したい場合は、Create new graph のチェックを外して手動でプロットを作成します。詳しくは、2D プロットを作成するをご覧ください。
  4. Finish ボタンをクリックします。Smooth 2D Data ダイアログボックスが表示されます。
    図 408: ドロップダウンリストから Smoother を選択した例
  5. スムージングパラメータを定義するには、Smoothers のドロップダウンリストからスムーザータイプを選択します。
  6. Sampling Proportion を設定して、各スムーズ値の計算に使用する総データポイント数の比率を定義します。
    ※ Note: Sampling Proportion の解釈は、選択する Bandwidth Method によって異なります。
  7. Polynomial Degree リストから適切な多項式の次数を設定します。
  8. Reject Outliers を選択すると、異常値によるスムーズデータへの影響を低減します。
  9. スムージングオプションを設定するには、Options ボタンをクリックします。Smoothed Curve Options ダイアログが表示されます。詳しくは、スムーズ曲線のオプション設定をご覧ください。
  10. グラフをプレビューしたり作成するには、Preview ボタンをクリックします。作成されるグラフをプレビューすることができます。プレビューの内容で満足できない場合は、Smoother の設定やオプションを調整して Preview を再度クリックします。設定した内容はプレビューする度に保存されるので、右または左の矢印をクリックすることで、前に指定した内容を読みだすことができます。
  11. OK をクリックしてプレビュー内容を適用します。スムーズ化したデータポイントがライングラフとして表示されます。ノイズのあるオリジナルデータポイントも一緒に表示されます。計算された全てのデータはワークシートに出力されています。
    ※ Tip: Smooth 2D Data ダイアログボックスの下にある Stop ボタンをクリックして処理を中断することができます。

1. スムーズ曲線のオプション設定

2D 曲線のスムージングオプションを設定するには、Smoothed Curve Options ダイアログを使用します。

図 409:Smoothed Curve Options ダイアログ
  1. X 範囲の開始点と終了点を変更するには、Minimum および Maximum の値を変更します。2D スムージングの場合、Y values はスムーズ化する値となりますので、Smoothed Curve Options ダイアログボックスで変更することはできません。
  2. Bandwidth method に Fixed または Nearest Neighbors を設定します。
  • Fixed：全スムージング位置に同じ帯域幅半径を設定します。この半径は、Sampling Proportion 値 と、独立変数 (X 値) の最小値と最大値の差の半分の積で求めます。指定範囲の計測データの密度が比較的一定である場合は、Fixed を選択します。
  • Nearest Neighbors：スムージング位置によって帯域幅半径が変化します。この半径は、スムージング位置と、Sampling Proportion 値で定義したその最近傍 (nearest neighbors) との間の最大距離と同じになります。一部の領域にデータのかたまり (clustered) があり、それ以外はまばら (sparse) であるような場合、Nearest Neighbors を選択します。たとえば、データポイントが100個あり、Sampling Proportion 値に 0.1 を入力すると、スムージング位置近傍のデータポイントは 10 個選択されます。
  1. OK をクリックしてダイアログを閉じます。Smooth 2D Data ダイアログボックスに戻ります。