MATLABのクローンでデータ解析

FreeMatは無料ですがMATLABも安く購入できるようになってきています。

FreeMatのインストール手順

参考書 初めてのFreeMat

 

赤間 世紀 著 2011年 9月 9日発売[CD-ROM付] 価格 \1,995(本体 \1,900)
工学社   ISBN978-4-7775-1627-8 C3004 \1900E

「FreeMat」は、オープンソースの「数値計算システム」です。「グラフィックス」「プログラミング」もサポートし、「技術計算」のための総合環境とも言えます。「Windows」「Linux」「Mac OS X」に対応。 「FreeMat」は、「行列計算」「グラフィックス」「プログラミング」「デバッグ」「C/C++との外部インターフェイス」「ユーザー・インターフェイス」といった、「数値計算システム」の基本的機能を備えています。 特に、「MATLAB」との互換性は、他のクローンよりも優位で、機能の95%をカバーしています。本書は、FreeMatの基本的な操作や、具体的な計算方法について解説しています。添付CD-ROMには、「FreeMat 4.0」「本書サンプルプログラム」を収録。

 

FreeMat PortablenのDownload

FreeMat Portableは、USBで持ち歩けばどこのパソコンでもインストールなしでクリックするだけで起動できます。この場合もインストール画面が出てきますが、パソコンにインストールではなく解凍するようなものでしょう。検索でいくつものサイトが出てきます。

 学校の共用パソコンなどでインストールされていない、またはインストール禁止の場合にもFreeMatPortable.exeをクリックするだけで使えます。

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Youtube資料 目次

    (タイトル)             (url)

1_FreeMat_Download  

   2倍速再生 Portableを使う場合 https://youtu.be/CMLuXAy8nnM お勧め

        インストールする場合は http://youtu.be/6S-il8SDbNQ 
4_基本演算 201-302  http://youtu.be/KudfcC0uL6o

  2倍速再生   http://youtu.be/4S3ycA8W9Qo

4_基本演算 303-306    http://youtu.be/9RCGL4UVBrs

  2倍速再生   http://youtu.be/Y5_xeEr5fYU

5_CSVファイルの読み書き   http://youtu.be/Og_EUVGWIok

  2倍速再生  http://youtu.be/mZ8rO9xaYZM

5_固有のファイル形式での読み書き   http://youtu.be/bjrn4ItMyfg

  2倍速再生 http://youtu.be/4BcPs2LHnlI

5_写真(画像)の読み書き   http://youtu.be/ejaZTKcYCXs

  2倍速再生  http://youtu.be/CPhOpKzC1go

6_GUI (Graphic User Interface)    http://youtu.be/cHXQ-jrfeI4

  2倍速再生   http://youtu.be/byntIISDj2k
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自分で作成したプログラムを開くためのショートカットの準備 TB
FreeMatを起動した時に自分の作成したプログラムのフォールダをすぐに指定できるようにショートカットを準備しておく手順。
3_ショートカットの準備.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 3.1 MB
プログラムファイルをクリックすることでFreeMatを起動させる
既に作成している自分のプログラムファイル(.m)をクリックするだけでFreeMatを起動させるように設定する手順:インストールされている場合です。下の動画で説明しています。
FreeMatの起動.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 5.8 MB
helpの使い方
コマンドウインドウからhelpを使うには、helpwinと入力します。
online-manualは http://freemat.sourceforge.net/help/index.html
にあります。こちらの方が見やすいですが、いずれも英文のみです。
4_helpの使い方.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 2.7 MB
ThinkBoard Free60 のインストール手順 ThinkBoardコンテンツ(TB)
ThinkBoard コンテンツを視聴するためのフリーのツールをインストールする手順。ただし、インストール済みでないとコンテンツを視聴できません(自己矛盾)
1_Free60インストール.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 2.1 MB

矛盾を解決するために、このThinkBoard contentsを動画に変換してyoutubeにupしました

http://youtu.be/ZhKASxRp240

FreeMat プログラミング演習

  Editウインドウでのフォントを変えるには

プロジェクターなどで見やすくするために、フォントやそのサイズを変更するには

 [Edit]-[Preference]-[Font]

で変更できます。

グラフの作成
2Dグラフのプロット、媒介変数によるプロット
1_Graph.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 7.3 MB
正規分布、統計分布に従う乱数とヒストグラム、平均値の差の検定
独立な変数の和は正規分布に従う。正規分布の密度関数、分布関数、乱数(一様分布・正規分布・カイ2乘分布・F分布・t分布に従う乱数を発生させる、そのヒストグラムの計算)、2次元正規分布の密度関数の3Dグラフ、平均値の差の検定
1_Graph_Toukeibunpu.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 4.3 MB

グラフィックユーザインタフェース GUI

System Call でバッチファイルのようにプログラムを起動する。
上記のユーザーインタフェースの作成プログラムにこの機能を追加して、プッシュボタンを押すことで、ThinkBoadのコンテンツを起動したりTXTファイルでの説明文をメモ帳で表示するようにしてみましょう。
0_SystemCall.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 1.4 MB
GUIの続き:テキスト入力、スライダー、ポップアップメニュー、チェックボックス
ユーザインターフェースの設計として、文字や数字を入力するボックスを設けたり、スライダーで何割程度かを指定できるようにしたり、ポップアップからメニューを選択するように機能を追加します。
6_GUI_b.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 581.0 KB
ローン返済額のシミュレーション用GUI
GUI画面から入力することでローン返済額のシミュレーションが出来ます。実際の契約などの際は銀行のホームページや税理士さんに確認ください。計算結果の保証はできません。
2_6_Loan.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 123.2 KB
相続/贈与税アプリ
全国の相続による資産の移転額は年間50兆円。平成27年1月の税制改正で、東京国税局管内(東京都・神奈川県・千葉県・山梨県)の相続人で要納税者の比率は、7.1%から15.0%(6~7人に一人)に倍増すると予測されます。納税は沢山納めるほど良いことなのですが、資産の若年層への移転による景気浮揚など、国の政策に協力して、結果として節税になるのは有意義です。
 実際の相続時は税理士さんか所管の税務署に相談してください。
6_GUI_Sozoku.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 5.0 MB

ファイルの読み書き

ファイルの読み書き FM
csvファイル、FreeMat固有のファイル形式、画像ファイル、これらをハードディスクからメモリーに読み込んだり、書き出したりするFreeMatプログラム
3-5_Save_Load.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 7.2 KB
セル配列とそのsave/load
セル配列の使い方とmatファイルへのsaveとloadの仕方。数値だけでなく文字列も扱うにはセル配列が便利です。
3-6 CellArray.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 1.0 MB

画像処理プログラミング

画像のエッジを検出する
画像の輪郭線を自動的に作成するプログラムです。ラプラシアンフィルターと呼ばれる簡単な方法を用いています。FM & TB
2_1 EdgeDetect.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 1.8 MB
デフォルメ:眼を大きくする、顎を細くする
プログラムを改良しました。Enlarge.m
左方向や右方向にだけ変形することもできます。Deform2.m Deform3.m
2_2_Deform.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 968.1 KB
写真の一部を秘匿する:プライバシーや機密保護のためのマスキング
写真の一部を秘匿するプログラムで、再生するプログラム(Viewer.m)を使わないと、写真の秘匿された箇所は見ることができません。マスク画像やプログラムを修正することで自分専用のものにしてみましょう。
2_4 PrivacyMask.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 5.2 MB
貼り付けの高速化(PasteFast.m)
画像マスクと呼ばれる貼り付け処理(Paste.m)の高速化を図りました。ただし、ビット操作は行わず、行列の掛け算.*と足し算+をAND、ORの代わりに用いています。貼り付けに要する時間が約4倍に高速化されました。拡大・縮小は事前に行っておく必要があります。
2_5 Cropping_F.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 271.4 KB
主成分分析でデータセットの圧縮 固有値分解(eig) その1
主成分分析(PCA)でデータの圧縮と復元。共分散行列の固有値分解(eig)を用いる場合。
7_1_PCA_eig.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 6.5 MB
主成分分析でデータセットの圧縮 固有値分解(eig) その2
7_2_PCA_eig.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 3.9 MB
主成分分析で画像データの圧縮
1 画像データベースを読む
2 主成分分析_内積の行列を固有値分解
3 テスト画像の復元結果
データベース(JAFFE)は http://www.kasrl.org/jaffe.html
を使わせていただきました。The JAFFE database is available free of charge for use in non-commerical research.
7_3_PCA InnerProd.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 8.8 MB

データ解析入門

ジニ係数
所得の格差や不平等の指標であるジニ係数のFreeMatプログラム
1_1_JiniCoeff.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 673 Bytes
k-平均クラスタリング サブプログラムの呼び出し
サブ(子)プログラム(function())のcallの仕方。親プログラムはscriptでありfunctionは書かない。setpathでパスを通す必要がある。
計算内容はk-平均(k-Means)クラスタリング。
8_k-Means cluster.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 2.5 KB
回帰係数の計算
回帰分析における正規方程式の解き方(最小2乗法)とそのテストデータを乱数で作成するプログラム例
10_KaikiKeisu.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 1.2 KB
t分布の密度関数
t分布の密度関数を書くプログラムと累積密度の近似計算でt分布表との誤差を比較してみました。t分布表の見方を理解するための例題です。
11_t_BunpuHyou.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 4.2 MB
演習問題模範解答 TB
偏差値とヒストグラム、F分布の密度関数と検定のThinkBoardでの模範解答例です。私の補足説明を追加しています。
12_演習模範解答.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 2.3 MB
計量的多次元尺度構成法MDS
人工的な関係データを準備して、MDSの計算を行ってみる例題です。お互いの近さ、距離などの観測データに適用して元の相互の関係(近さ)を反映したグラフ(対象のプロット)を作成します。
13_MetricalMDS.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 4.8 MB
数量化理論4類
類似度(距離とは逆の大きさ)で表された実験データをもとに、それぞれがどのような配置関係にあるかをプロットします。計量的多次元尺度構成法での関係データとは違って類似しているほど値が大きくなっています。
14_Suryoka4.zip
zip ( 圧縮 ) ファイル 1.6 MB

MATLABでのプログラミング

SNS_Mtatlab_Intro.pdf
PDFファイル 57.9 KB

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