ktch：モデルベース形態測定学向けPythonパッケージ
ktch
さまざまな階層の「かたち」の定量解析をシンプルかつ手軽に実施できる環境の実現を目指し，開発を進めているPythonパッケージ ktch を公開しました．
現時点では，標識点ベース形態測定学の一般化プロクラステス解析，輪郭ベース形態測定学の楕円フーリエ解析（あと球面調和関数解析の係数からの形状再構築部分）を実装しています． 今後も開発を進めて，球面調和関数解析，確率分布ベース，deformable shape，パーシステントホモロジー解析を活用した手法，理論形態モデルなどの実装を進め，多様なモダリティの「かたち」の定量解析の実現を目指します．
RのMomocs，geomorph，shapesなど既に幾何学的形態測定学関連の解析ツールは存在していますが，それぞれ独自のデータ構造やインターフェースをベースにしており，データのやり取りが（個人的には）煩雑でした． インタラクティブな解析はPythonでやることが多いという事情もあり，scikit-learn APIを採用して他のツールでの可視化や統計解析，機械学習モデルの開発へ展開し易いようにしました． データもNumPyの多次元配列やPandasのデータフレームを前提としているので，Pythonのデータ解析の基盤の上に「かたち」の数理解析システムを構築するイメージです．
サンプルノートブックも少しづつ増やして解析の流れをカタログ化していこうと思っています．
フィードバック歓迎です！ 何かお気づきの点があればGitHubでissueを投げて頂けると嬉しいです．
Tweetのまとめ
形態測定学向けPythonパッケージ ktchを公開しました🚀．
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
さまざまな「かたち」の定量解析をシンプルかつ手軽に実施できる環境の実現を目指し，引き続き開発を進めていきます！
ドキュメント：https://t.co/ZtSB0rNmP9
GitHubレポジトリ：https://t.co/ayZUZr4xb4
主に以下の２点を重視しています．１．様々な階層の「かたち」の定量解析を統一的なフレームワークで実施できる環境を作る．２．scikit-learn API互換．
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
１．様々な階層の「かたち」の定量解析．現状では，の一般化プロクラステス解析（標識点ベース），楕円フーリエ解析（輪郭ベース）を実装しています．これらは主に形態や形状という位置・向き（・サイズ）に依らない対象の性質を定量化できますが，「かたち」にはより多様な側面が存在します．
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
今後は，各解析方法の機能強化に加えて，球面調和関数解析，確率分布ベース，deformable shape，パーシステントホモロジー解析を活用した手法，理論形態モデルなどの実装を進め，多様なモダリティの「かたち」の定量解析の実現を目指します．
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
２．scikit-learn API互換．Pythonでの機械学習パッケージとしてデファクトスタンダードのscikit-learnのAPIに基づき開発しています．fit, transform, inverse_transformなどの馴染みのあるインターフェースから「かたち」に関連したデータを解析できます．
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
RのMomocs，geomorph，shapesなど既に幾何学的形態測定学関連の解析ツールは存在していますが，それぞれ独自のデータ構造やインターフェースをベースにしており，データのやり取りが個人的には煩雑でした．
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
そこで整備されているインターフェースとしてscikit-learn APIを採用し，データもNumPyの多次元配列やPandasのデータフレームを前提とし他のツールでの可視化や統計解析，機械学習モデルの開発へ展開し易いようにしました．
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
scikit-learn scikit-learnを使ったことがある人は自然に使えると思います．使い方はこんな感じ．https://t.co/6b04SffuBQ
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
絶賛開発中なので，バグを見つけたり，ドキュメントの記述が不足している箇所・不正確な箇所を見つけたりした際にはissueを投げていただけると助かります．機能追加についてのフィードバックも歓迎です（追加の保証はできませんが）． https://t.co/kK4ESyuX5W
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
試して頂けると嬉しいです！！
— 野下 浩司 / Noshita, Koji (@noshitakoji) July 7, 2023
「かたち」の定量解析をやる仲間が増えるといいなー．