ChatGPTにggplot2を聞く

2023年3月16日 01:30

ggplot2でグラフを描きたいです

irisデータを使ってggplot2でグラフを描きたいです。

# ggplot2パッケージを読み込む
library(ggplot2)

# irisデータを読み込む
data(iris)

# 散布図を描く
ggplot(data = iris, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width, color = Species)) +
  geom_point() +
  labs(x = "がく片の長さ", y = "がく片の幅", color = "品種")

このコードでは、ggplot関数を使用して、データの源となるirisデータフレームを指定し、aes関数を使用して、x軸にSepal.Length、y軸にSepal.Width、色にSpeciesを割り当てました。geom_point関数は、散布図を描くために使用されます。labs関数は、x軸、y軸、および色のラベルを指定するために使用されます。

文字化け（豆腐化）を解消する方法についてはやり取りを繰り返しましたが、なかなか解決しませんでした。
最終的にはこちらがヒントを与えるような形で質問をしました。

日本語が文字化け(豆腐化)します

上記の軸ラベルの日本語が文字化け(豆腐化)します。
Macを使っています。
theme_gray (base_family = "HiraKakuPro-W3") を使って解決できないでしょうか。

Macで日本語を扱う場合、通常、フォントの設定に注意する必要があります。ggplot2では、theme関数を使用してグラフの外観をカスタマイズできます。theme_grayをカスタマイズして、日本語フォントを指定する方法は以下の通りです。

# ggplot2パッケージを読み込む
library(ggplot2)

# フォントを指定したテーマを定義する
my_theme <- theme_gray(base_family = "HiraKakuPro-W3")

# irisデータを読み込む
data(iris)

# 散布図を描く
ggplot(data = iris, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width, color = Species)) +
  geom_point() +
  labs(x = "がく片の長さ", y = "がく片の幅", color = "品種") +
  my_theme

次に、折れ線グラフの作成方法を聞きます。

折れ線グラフの描き方を教えて

次に上記設定を活かして、折れ線グラフの描き方を教えてくれますか。

# ggplot2パッケージを読み込む
library(ggplot2)

# フォントを指定したテーマを定義する
my_theme <- theme_gray(base_family = "HiraKakuPro-W3")

# irisデータを読み込む
data(iris)

# 折れ線グラフを描く
ggplot(data = iris, aes(x = Sepal.Length, y = Petal.Length, color = Species)) +
  geom_line() +
  labs(x = "がく片の長さ", y = "花弁の長さ", color = "品種") +
  my_theme

このコードでは、ggplot関数を使用して、データの源となるirisデータフレームを指定し、aes関数を使用して、x軸にSepal.Length、y軸にPetal.Length、色にSpeciesを割り当てました。
geom_line関数は、折れ線グラフを描くために使用されます。labs関数は、x軸、y軸、および色のラベルを指定するために使用されます。

この例では、x軸にがく片の長さ、y軸に花弁の長さ、および色に品種を指定しています。また、フォントを指定したテーマを使用して、日本語の軸ラベルを正しく表示するように設定しています。

ヒストグラムの作成方法も聞いてみます。
この際、グラフエリアを種別ごとに分けて作成できるかも聞いてみました。
「描画エリアを分けて」で通じるでしょうか。

描画エリアを分けて作成できますか

がく辺の長さのヒストグラムを作成してくれますか。
品種ごとにグラフの描画エリアを分けて作成できますか。

# ggplot2パッケージを読み込む
library(ggplot2)

# フォントを指定したテーマを定義する
my_theme <- theme_gray(base_family = "HiraKakuPro-W3")

# irisデータを読み込む
data(iris)

# 品種ごとにグラフの描画エリアを分割して、がく片の長さのヒストグラムを描く
ggplot(data = iris, aes(x = Sepal.Length, fill = Species)) +
  geom_histogram(binwidth = 0.2, alpha = 0.5) +
  labs(x = "がく片の長さ", y = "Frequency", fill = "品種") +
  facet_wrap(~Species, ncol = 1) +
  my_theme

このコードでは、ggplot関数を使用して、データの源となるirisデータフレームを指定し、aes関数を使用して、x軸にがく片の長さ、塗りつぶし色に品種を割り当てました。geom_histogram関数は、ヒストグラムを描くために使用されます。
labs関数は、x軸、y軸、および色のラベルを指定するために使用されます。facet_wrap関数は、Speciesに基づいてグラフの描画エリアを分割するために使用されます。

この例では、品種ごとにグラフの描画エリアを分割して、がく片の長さのヒストグラムを描いています。
また、フォントを指定したテーマを使用して、日本語の軸ラベルを正しく表示するように設定しています。

「ggplot2」を使って自分が作成したことのないグラフについて聞いてみます
「樹形図」（デンドログラム）です。

ggplot2で樹形図を描けますか

irisデータを使い、ggplot2で樹形図を描けますか。

# 必要なパッケージを読み込む
library(ggplot2)
library(ggdendro)

# フォントを指定したテーマを定義する
my_theme <- theme_gray(base_family = "HiraKakuPro-W3")

# irisデータを読み込む
data(iris)

# デンドログラムを作成する
hc <- hclust(dist(iris[,1:4]))
dendro <- dendro_data(hc)

# デンドログラムとヒートマップを描画する
ggplot() +
  geom_segment(data = segment(dendro), aes(x = x, y = y, xend = xend, yend = yend)) +
  geom_text(data = label(dendro), aes(x = x, y = y, label = label, hjust = -0.1)) +
  theme_minimal() +
  labs(title = "Irisデータの樹形図") +
  my_theme

このコードでは、ggplot関数を使用して、空のプロットを作成します。
次に、geom_segment関数を使用して、デンドログラムの線を描画し、geom_text関数を使用して、各クラスターのラベルを描画します。dendro_data関数を使用して、ヒエラルキークラスター分析の結果からデンドログラムデータを作成します。
dist関数を使用して、データセットの各観測値間の距離行列を計算し、hclust関数を使用して、距離行列から階層クラスタリングを実行します。

最後に、theme_minimal関数を使用して、グラフの外観を調整し、labs関数を使用して、グラフのタイトルを設定します。これにより、irisデータセットから作成された樹形図が描画されます。

樹形図用の「ggdendro」パッケージは、今回初めて使うので、インストールしています。
ただ、追加のパッケージが必要だったり、既存のパッケージのバージョンアップが必要だったり、なかなかうまくいかず、実際には以下のような質問などを投げています。

「install.packages("ggdendro")を実行したところ・・・というメッセーじが出ました」
「（教えてもらった通り）devtools::install_version("ggdendro"・・・を実行したところ、・・・というメッセーじが出てうまくいきませんでした」
「（教えてもらった通り）install.packages("cli")を実行したら今度は・・・というメッセージが出ました」
「install.packages("rlang", type = "source")を実行したら今度は・・・というメッセージが出ました。」

エラーが出た場合、そのメッセージをそのまま使って「このエラーは何ですか？」と質問すると、的確に回答してくれるようです。

ラベルの文字が重なりあって見にくいです

文字サイズや位置の変更など、細かな調整ができるかも尋ねました。
この質問をする前に上記の樹形図用パッケージをインストールするためのやり取りが入ったからか、会話の連続性が途切れたような回答をもらいました。
このため、使用していたコードを併記して質問しました。

樹形図の作成方法（以下）を聞きましたが、ラベルの文字が重なりあって見にくいです。
対処できるでしょうか。

# デンドログラムとヒートマップを描画する
ggplot() + geom_segment(data = segment(dendro), aes(x = x, y = y, xend = xend, yend = yend)) +
geom_text(data = label(dendro), aes(x = x, y = y, label = label, hjust = -0.1))
+ theme_minimal()
+ labs(title = "Irisデータの樹形図") + my_theme

ggplot() +
  geom_segment(data = segment(dendro), aes(x = x, y = y, xend = xend, yend = yend)) +
  geom_text(data = label(dendro), aes(x = x, y = y, label = label, hjust = -0.1), angle = 90, vjust = 0.5) +
  theme_minimal() +
  labs(title = "Irisデータの樹形図") +
  my_theme +
  theme(axis.text.x = element_blank(),
        axis.ticks.x = element_blank(),
        axis.line.x = element_blank())

geom_textにangle = 90を追加することで、x軸のテキストが縦に表示されるようになります。また、vjust = 0.5を追加することで、テキストの中心が縦方向の中央に揃うように設定しています。

最後に、themeでaxis.text.x、axis.ticks.x、axis.line.xを空白に設定することで、x軸のラベル、目盛り、線を非表示にしています。

もう少しラベルの表示を小さくしたいです。

ggplot() +
  geom_segment(data = segment(dendro), aes(x = x, y = y, xend = xend, yend = yend)) +
  geom_text(data = label(dendro), aes(x = x, y = y, label = label, hjust = -0.1), angle = 90, vjust = 0.5, size = 2) +
  theme_minimal() +
  labs(title = "Irisデータの樹形図") +
  my_theme +
  theme(axis.text.x = element_blank(),
        axis.ticks.x = element_blank(),
        axis.line.x = element_blank())

上記コード中のsizeパラメータの値を調整することで、フォントサイズを変更することができます。

教えてもらったコードを参考に、hjustを「1」にしてラベルの位置を下げました