R ggplot2：如何绘制隐式函数（仅一个级别的等高线）？

Question

我想使用 R 绘制一些数据点和一条曲线（这是用神经网络训练的决策边界）。首先我用普通的绘图函数来做，但现在我想让它看起来更花哨 ggplot2.

这是没有 ggplot 的样子（特别注意曲线，点不太相关）：

用ggplot绘制点没问题，但现在我也想添加曲线，由以下函数描述：

1.91*(1/(1+exp(-(23.50+12.64*x-24.54*y))))-1.95*(1/(1+exp(-(73.51-12.36*x-10.01*y)))) + 0.98 = 0

这是一个具有两个等于零的变量的函数，例如 3x-2y=0。正如您所看到的，这个很难以 y=... 形式重写，所以这就是为什么我想通过在 level = 0 处使用等高线图来绘制方程。它在我的散点图上使用 curve3d 工作：

curve3d(1.91*(1/(1+exp(-(23.50+12.64*x-24.54*y))))-1.95*(1/(1+exp(-(73.51-12.36*x-10.01*y)))) + 0.98 = 0, sys3d="contour",levels=0, add=TRUE)

现在我真的很想用ggplot2来达到同样的效果。我试过 stat_contour 图，但它们似乎没有功能，也不允许只选择一个级别。所以：

有什么方法可以使用 ggplot 绘制方程形式的函数（如 ax+by=0 但可能更复杂）？
我可以将这样绘制的曲线添加到带有数据点的 geom_point ggplot 中吗？

编辑：这是一个重新创建我的数据的代码示例：

# data
x1 <- rnorm(200,   3,    .28)
y1 <- rnorm(200,   3,    .28)
x2 <- rnorm(100, 3.45, .15)
y2 <- rnorm(100, 3.35, .15)
x3 <- rnorm(100, 3.3,  .15)
y3 <- rnorm(100, 2.4,  .15)

groups <- c(rep("H",200), rep("A",100), rep("B",100))
data <- data.frame(x = c(x1,x2,x3), y = c(y1,y2,y3), group = groups)

# the working ggplot
windows()
ggplot(data, aes(x=x,y=y)) +  xlim(2,4) + ylim(2,4) + geom_point(aes(color = group)) + scale_shape_manual(values=c(1,16))

# the old plot that I would like to plot with ggplot over the previous one with as well (doesn't work)
curve3d(1.91*(1/(1+exp(-(23.50+12.64*x-24.54*y))))-1.95*(1/(1+exp(-(73.51-12.36*x-10.01*y)))) + 0.98, xlim=c(2,4), ylim=c(2,4), sys3d="contour",levels=0, add=TRUE)

因此，使用这些数据，我想绘制函数 1.91*(1/(1+exp(-(23.50+12.64*x-24.54*y))))-1.95*(1/(1+exp(-(73.51-12.36*x-10.01*y)))) + 0.98 = 0（或任何其他隐式函数，如 5x+2y=0，而无需重写）。

Answer 1

tl;dr 你唯一真正缺少的是 breaks=0。基地地块：

g0 <- ggplot(data, aes(x=x,y=y)) +  xlim(2,4) + ylim(2,4) +
    geom_point(aes(color = group)) + scale_shape_manual(values=c(1,16))

生成轮廓数据（不绘制任何东西）：

cc <- emdbook::curve3d(1.91*(1/(1+exp(-(23.50+12.64*x-24.54*y))))-
              1.95*(1/(1+exp(-(73.51-12.36*x-10.01*y)))) + 0.98,
              xlim=c(2,4), ylim=c(2,4), sys3d="none")

将数据重组为数据框：

dimnames(cc$z) <- list(cc$x,cc$y)
mm <- reshape2::melt(cc$z)

用breaks=0画画

g0 + geom_contour(data=mm,
                  aes(x=Var1,y=Var2,z=value),breaks=0,
                  colour="black")

R ggplot2：如何绘制隐式函数（仅一个级别的等高线）？

R ggplot2: how do I plot an implicit function (contour line at just one level)?

curve

r

contour

ggplot2