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線形比例

温度目盛の定義は、水銀やアルコールといった特定の液体の線膨張に関連しています。もともと、これらの目盛は細い目盛り付き(“graduated”)管内の液柱の長さを温度の代理として測るための、文字どおりの“ものさし”でした。アルコールは球状のガラス部(バルブ)に入り、バルブやその周囲の温度が上がると、直線的に管内へと伸びていきます。

この演習では、華氏(Fahrenheit)と摂氏(Celsius)の温度目盛の変換を取り上げ、物理的な文脈における線形関係の傾きと切片の解釈を確認します。

この演習はコースの一部です

Pythonで学ぶ線形モデリング入門

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演習の手順

  • 関数 temps_F = convert_scale(temps_C) を、"x" を temps_C、"y" を temps_F とする線形モデルとして完成させてください。
  • 沸点から氷点を引くことで、両方の目盛における温度の変化量を計算します。
  • slope は、change_in_Fchange_in_C で割って計算します。
  • intercept は、氷点 freeze_Ffreeze_C の差として計算します。
  • あらかじめ用意された plot_temperatures() を使って、得られたモデルをプロットします。

実践的なインタラクティブ演習

このサンプルコードを完成させて、この演習に挑戦してみましょう。

# Complete the function to convert C to F
def convert_scale(temps_C):
    (freeze_C, boil_C) = (0, 100)
    (freeze_F, boil_F) = (32, 212)
    change_in_C = ____ - freeze_C
    change_in_F = ____ - freeze_F
    slope = ____ / ____
    intercept = ____ - freeze_C
    temps_F = ____ + (____ * temps_C)
    return temps_F

# Use the convert function to compute values of F and plot them
temps_C = np.linspace(0, 100, 101)
temps_F = convert_scale(temps_C)
fig = plot_temperatures(temps_C, temps_F)
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