如何在 R 中生成尖峰列车？

Question

如果这看起来很明显，请原谅我，我对 R 很陌生。 因此，我试图获得看起来像向量 [1 0 1 1 0 0 0 1] 的随机 Spike Train，例如，我可以使用以下代码做到这一点：

fr = 100 #Firing rate of 100Hz
dt = 1/1000 #Short duration of time dt
nBins = 10 #10msSpikeTrain 
x = runif(nBins) #Creating a "nBins" length string of random variable 
#falling uniformly between 0 and 1
x
y<- numeric(nBins) # creating an empty vector of size nBins
MyPoissonSpikeTrain = function(x){
for (i in 1:nBins){
if (x[i] < fr*dt)
y[i]=1
else
y[i]=0
}
return(y)
}  
#Creating a function that that returns its values in vector y as 1 if the 
#spike was fired 
#and 0 if the spike wasn't fired. 
#Spike was fired, if randomly generated x value is smaller than fr*dt. 
MyPoissonSpikeTrain(x)

这一切都很好，但我想创建一个矩阵，其中第一行将是上述过程的一个实例，第二行将是第二个实例，依此类推。

我希望这个过程发生（比如说）20 次，然后把我找到的每个单独的 y 作为一个更大的矩阵的一行，比如说 Y。我知道我需要将我的 y 修改为一个矩阵而不是一个向量，然后相应地修改我的 MyPoissonSpikeTrain 函数以使输出创建一个矩阵，但我不知道该怎么做。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

这个功能可以简化很多，看看这个：

MyPoissonSpikeTrain = function(fr = 100, dt = 1/1000, nBins = 10){
  x = runif(nBins)
  y = ifelse(x < dt * fr, 0, 1)
  return(y)
}  

现在它是矢量化的，您可以根据需要更改参数。现在生成所需的矩阵：

set.seed(1)
replicate(10, MyPoissonSpikeTrain())
#output
      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
 [1,]    1    1    1    1    1    1    1    1    1     1
 [2,]    1    1    1    1    1    1    1    1    1     0
 [3,]    1    1    1    1    1    1    1    1    1     1
 [4,]    1    1    1    1    1    1    1    1    1     1
 [5,]    1    1    1    1    1    0    1    1    1     1
 [6,]    1    1    1    1    1    0    1    1    1     1
 [7,]    1    1    0    1    0    1    1    1    1     1
 [8,]    1    1    1    1    1    1    1    1    1     1
 [9,]    1    1    1    1    1    1    0    1    1     1
[10,]    0    1    1    1    1    1    1    1    1     1

这里每一列都是一个重复，如果你想反过来使用：t

t(replicate(10, MyPoissonSpikeTrain()))

如果你想改变一些论点：

set.seed(1)
replicate(10, MyPoissonSpikeTrain(fr = 500))
#output
      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
 [1,]    1    1    1    1    1    1    0    1    0     1
 [2,]    0    1    0    0    1    1    1    1    0     0
 [3,]    0    0    0    0    0    0    0    1    1     0
 [4,]    1    0    0    1    0    0    1    0    1     1
 [5,]    1    0    1    1    1    1    1    0    1     0
 [6,]    0    0    0    1    0    0    0    1    0     1
 [7,]    0    1    1    1    0    1    0    1    1     0
 [8,]    0    0    0    1    1    0    0    1    1     1
 [9,]    1    0    0    1    0    0    1    1    1     0
[10,]    1    1    1    1    1    0    0    1    1     1

甚至更好：

MyPoissonSpikeTrain = function(fr = 100, dt = 1/1000, nBins = 10, ...){
  x = runif(nBins, ...)
  y = ifelse(x < dt * fr, 0, 1)
  return(y)
}  

所以你可以将额外的参数传递给 runif

set.seed(1)
replicate(10, MyPoissonSpikeTrain(max = 0.5))