データサイエンス/2021/1126 をテンプレートにして作成

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*第11回 データビジュアライゼーション１ [[データサイエンス/2021]]｜''2021.11.26'' ~ ***AGENDA -以下名簿が表示されます。出欠確認・座席記録をお願いします。 &fontawesome(far fa-hand-point-right);　[[出欠確認・座席... -講義はこのページの内容を解説するかたちで遠隔 LIVE 配信し... -質問等は YouTubeLive のチャットまたは LINEの 20ASグルー... -学科サイトの各自のページを更新して下さい。 &fontawesome(far fa-hand-point-right);　[[学科サイト｜受... ~ #hr '''''以下、LIVE動画をご覧下さい。記事に沿って解説します。... 記録動画は後日、[[学科サイトの特設ページ（要ログイン）>ht... #hr ~ #youtube(ewv8ZKG7Gi0) https://youtu.be/ewv8ZKG7Gi0 //埋め込み無効状態です。授業開始直前にページをリロードし... ~ -配信開始：2021.11.26　09:00 - -動画は授業直前に有効になります（準備段階では黒い画面）。... ~ ***CONTENTS #contents2_1 ~ ~ **はじめに ***進捗確認 -第８回　%%データサイエンスとPython%%　演習１, ２ -第９回　%%Python によるデータ解析１（GitHub CSV）%%　演... -第10回　%%Python によるデータ解析２（GoogleDrive Excel... -第11回　''Python によるデータビジュアライゼーション１''... -第12回　Python によるデータビジュアライゼーション２ -第13回　Python によるデータビジュアライゼーション３ -第14回　機械学習・序説 https://design.kyusan-u.ac.jp/socialdesign/?JohnSmith/Dat... ~ ~ **Pythonによるデータ解析について ある程度、利用に慣れてきたところで、多少専門的なお話を補... ~ ***Python について ＞ [[Python]] ~ ***Python データ解析ライブラリ Pandas について ＞ [[Pandas]] ~ ***オブジェクト指向プログラミングについて -[[ObjectOrientedProgramming]] -https://www.w3schools.com/js/js_objects.asp ~ ~ **データビジュアライゼーション データビジュアライゼーション（Data Visualization）とは、... ''Data'' → ''Information''（構造化）→ ''Knowledge''（知見... ~ ***様々なグラフ -[[ヒストグラム>GoogleImage:ヒストグラム]]：縦軸に度数、... -[[ボックスプロット（箱ひげ図）>GoogleImage:箱ひげ図]]：... -[[散布図>GoogleImage:散布図]]：縦軸、横軸に変数を対応さ... -[[折れ線グラフ>GoogleImage:折れ線グラフ]]：時系列の推移... -[[棒グラフ>GoogleImage:棒グラフ]]：項目間の値を比較する... -[[円グラフ>GoogleImage:円グラフ]]：円図形を扇形に分割し... -[[ヒートマップ>GoogleImage:ヒートマップ]]：2次元データの... ~ ***Topics #image(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thu... -__[[ナイチンゲールの鶏頭図>GoogleImage:ナイチンゲール 鶏... クリミア戦争における月別の死因を可視化したもの。赤色が負... &scale(75){出典：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:... ~ -__[[データインク比>GoogleImage:Data-ink ratio]]__ エドワード・タフテによる「良いグラフィック」の指標で、「... Data-ink ratio　=　Data-ink　/　total ink used to print ... &scale(75){Edward Tufte, 1992, The Visual Display of Quan... ~ ~ **Python によるビジュアライゼーション Pythonを用いたデータビジュアライゼーションには、様々な関... ~ ***基本データ処理用のライブラリ //-[[numpy>https://numpy.org/]]｜数値計算 // import numpy as np // -[[pandas>Pandas]]｜データフレームの活用 import pandas as pd // //-[[janome>https://mocobeta.github.io/janome/]]｜日本語... // import janome ~ ***ビジュアライゼーション用のライブラリ -[[matplotlib>https://matplotlib.org/]]｜グラフ描画の基本... import matplotlib.pyplot as plt -[[seaborn>https://seaborn.pydata.org/]]｜matplotlib をベ... import seaborn as sns -[[folium>https://python-visualization.github.io/folium/]... import folium from folium.plugins import HeatMap -[[plotly>https://plotly.com/python/]]｜動的グラフ作成 import plotly.graph_objects as go import plotly.express as px -[[wordcloud>https://amueller.github.io/word_cloud/]]｜ワ... -[[pillow>https://pillow.readthedocs.io/]]｜画像処理 ~ ~ **Pythonによる統計グラフ 今回は matplotlib と pandas の連携による基本的なグラフ描... ~ ***データの準備 統計グラフの作成には、対象となるデータを''データフレーム'... df = pd.read_csv( '/path/to/xxxxx.csv' ) ~ ***ヒストグラム #image(Pandas/hist.png,right,30%) ヒストグラム（柱状グラフ、度数分布図）は、横軸に階級、縦... データフレームからヒストグラムを生成するコードは非常に簡... df.hist( )　全項目一挙表示 df[ 'XXX' ] .hist( )　特定カラムの表示 &small(df はデータフレーム変数の例です。); ~ ***ボックスプロット #image(Pandas/box.png,right,30%) ボックスプロット（箱ひげ図）は、データのばらつきを可視化... 一般に以下の五数が要約（five-number summary）されて表示さ... -最小値（minimum） -第1四分位点（lower quartile） -中央値（第2四分位点、median） -第3四分位点（upper quartile） -最大値（maximum） 以下のコードは、対象カラム（XXX）をグループ（AAA）別に表... df.boxplot( column='XXX' , by='AAA' ) ~ ***散布図 #image(Pandas/scatter.png,right,30%) 散布図（scatter plot）は、縦軸、横軸に２つの量的データ項... 以下のコードは、x軸とy軸にカラム項目を指定して表示します。 df.plot.scatter( x='XXX', y='YYY' ) ~ ***折れ線グラフ・棒グラフ・円グラフ これらのグラフは項目間の推移や比較を見るために使います。... # 性別ごとに国語・英語・数学の平均値を算出 df_mean = df.groupby( 'Gender' , as_index=False ).mean( ) df_mean ||Gender|Japanese|English|Mathematics|h |0|F|62.350000|58.475000|39.800000| |1|M|56.420455|41.142045|39.539773| #image(Pandas/bar.png,right,30%) 生成された df_mean を使うと、簡単に積み重ね棒グラフができ... df_mean.plot.bar( stacked=True ) &small(stacked=True は、積み重ねを有効にする・・という意... ~ ~ **Pythonによる統計グラフの描画体験 CSVデータから統計量を視覚化するサンプルです。matplotlib ... ~ ***ノートブックの新規作成 -__[[Google Colaboratory>https://colab.research.google.co... -Untitled0.ipynb というファイル名を変更 ＞ StatisticalGra... ~ ***サンプルデータ 第９回と同じ Tips のデータをサンプルとして利用します。 直接読み込むので、ダウンロードの必要はありません。 https://github.com/mwaskom/seaborn-data/blob/master/tips.... //https://raw.githubusercontent.com/mwaskom/seaborn-data/... ~ ***サンプルコード JupyterNotebook形式（.ipynb）でプログラムを提供します。 https://github.com/koichi-inoue/DataScience/blob/main/Sta... ~ ~ ~ **プログラムの解説 ***ライブラリーの読み込み 冒頭で、グラフ描画用のライブラリー''matplotlib''とデータ... # matplotlib パッケージ から pyplot モジュールを plt と... import matplotlib.pyplot as plt # pandasライブラリの読み込み import pandas as pd ~ ***ヒストグラム・ボックスプロット・散布図 -ヒストグラム（度数分布） hist 以下の１行で、データフレームに含まれる「量的データ」すべ... df.hist() 以下の一行で、グラフを表示します。この１行は書かなくても... plt.show() -ボックスプロット（箱ひげ図）　boxplot 以下の一行で曜日ごとのチップの額に関するボックスプロット... df.boxplot( column = 'tip', by = 'day' , figsize = ( 9, ... figsize はノート上に表示されるグラフの幅と高さを指定して... -散布図　plot.scatter 以下の一行で「総支払い額」と「チップ」の散布図が表示され... df.plot.scatter( x = 'total_bill' , y = 'tip' , figsize ... alpha は点をプロットする際の「不透明度」を意味します。 ~ ***棒グラフ・折れ線グラフ・円グラフ -事前のデータ処理 折れ線グラフ、棒グラフ、円グラフでは、全てのデータを可視... df2 = df.groupby( 'day' ).mean() df2 -indexの並べ替え データフレームを処理すると、項目がアルファベット順に出力... df3 = df2.reindex( index = [ 'Thur', 'Fri', 'Sat' , 'Sun... df3 -折れ線グラフ plot 以下の一行で量的データ項目の折れ線グラフが表示されます。... df3.plot( figsize = ( 9, 6 ) ) -棒グラフ plot.bar 以下の一行で量的データ項目の棒グラフが表示されます。 df3.plot.bar( figsize = ( 9 , 6 ) ) -積み重ね棒グラフ 以下の一行で総支払額とチップの積み重ね棒グラフが表示され... df3[ ['total_bill' , 'tip'] ].plot.bar( stacked=True , f... -円グラフ plot.pie 以下の一行で量的データ項目の曜日構成比が円グラフとして表... df3.plot.pie( subplots = True , figsize = (12,6) ) ~ ~ **学科サイトにリンク掲載（その５） ノートを、学科サイトの個人ページからリンクして下さい。以... -1. 自分のノートを開いた状態で、右上の「共有」をクリック -2. 共有設定を変更して、以下のように表示される状態にしま... このリンクを知っているインターネット上の全員が閲覧できま... -3. 「リンクをコピー」をクリックして、そのアドレスを、以... -[[StatisticalGraphics1>https://colab.research.go・・=sh... -4. 以下のようになればOKです。 https://design.kyusan-u.ac.jp/socialdesign/?JohnSmith/Dat... ~ ~ **APPENDIX ***数理グラフ 数式等を用いたグラフ表示のサンプルです。時間に余裕のある... https://github.com/koichi-inoue/DataScience/blob/main/Plo... ~ ~

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*第11回 データビジュアライゼーション１ [[データサイエンス/2021]]｜''2021.11.26'' ~ ***AGENDA -以下名簿が表示されます。出欠確認・座席記録をお願いします。 &fontawesome(far fa-hand-point-right);　[[出欠確認・座席... -講義はこのページの内容を解説するかたちで遠隔 LIVE 配信し... -質問等は YouTubeLive のチャットまたは LINEの 20ASグルー... -学科サイトの各自のページを更新して下さい。 &fontawesome(far fa-hand-point-right);　[[学科サイト｜受... ~ #hr '''''以下、LIVE動画をご覧下さい。記事に沿って解説します。... 記録動画は後日、[[学科サイトの特設ページ（要ログイン）>ht... #hr ~ #youtube(ewv8ZKG7Gi0) https://youtu.be/ewv8ZKG7Gi0 //埋め込み無効状態です。授業開始直前にページをリロードし... ~ -配信開始：2021.11.26　09:00 - -動画は授業直前に有効になります（準備段階では黒い画面）。... ~ ***CONTENTS #contents2_1 ~ ~ **はじめに ***進捗確認 -第８回　%%データサイエンスとPython%%　演習１, ２ -第９回　%%Python によるデータ解析１（GitHub CSV）%%　演... -第10回　%%Python によるデータ解析２（GoogleDrive Excel... -第11回　''Python によるデータビジュアライゼーション１''... -第12回　Python によるデータビジュアライゼーション２ -第13回　Python によるデータビジュアライゼーション３ -第14回　機械学習・序説 https://design.kyusan-u.ac.jp/socialdesign/?JohnSmith/Dat... ~ ~ **Pythonによるデータ解析について ある程度、利用に慣れてきたところで、多少専門的なお話を補... ~ ***Python について ＞ [[Python]] ~ ***Python データ解析ライブラリ Pandas について ＞ [[Pandas]] ~ ***オブジェクト指向プログラミングについて -[[ObjectOrientedProgramming]] -https://www.w3schools.com/js/js_objects.asp ~ ~ **データビジュアライゼーション データビジュアライゼーション（Data Visualization）とは、... ''Data'' → ''Information''（構造化）→ ''Knowledge''（知見... ~ ***様々なグラフ -[[ヒストグラム>GoogleImage:ヒストグラム]]：縦軸に度数、... -[[ボックスプロット（箱ひげ図）>GoogleImage:箱ひげ図]]：... -[[散布図>GoogleImage:散布図]]：縦軸、横軸に変数を対応さ... -[[折れ線グラフ>GoogleImage:折れ線グラフ]]：時系列の推移... -[[棒グラフ>GoogleImage:棒グラフ]]：項目間の値を比較する... -[[円グラフ>GoogleImage:円グラフ]]：円図形を扇形に分割し... -[[ヒートマップ>GoogleImage:ヒートマップ]]：2次元データの... ~ ***Topics #image(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thu... -__[[ナイチンゲールの鶏頭図>GoogleImage:ナイチンゲール 鶏... クリミア戦争における月別の死因を可視化したもの。赤色が負... &scale(75){出典：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:... ~ -__[[データインク比>GoogleImage:Data-ink ratio]]__ エドワード・タフテによる「良いグラフィック」の指標で、「... Data-ink ratio　=　Data-ink　/　total ink used to print ... &scale(75){Edward Tufte, 1992, The Visual Display of Quan... ~ ~ **Python によるビジュアライゼーション Pythonを用いたデータビジュアライゼーションには、様々な関... ~ ***基本データ処理用のライブラリ //-[[numpy>https://numpy.org/]]｜数値計算 // import numpy as np // -[[pandas>Pandas]]｜データフレームの活用 import pandas as pd // //-[[janome>https://mocobeta.github.io/janome/]]｜日本語... // import janome ~ ***ビジュアライゼーション用のライブラリ -[[matplotlib>https://matplotlib.org/]]｜グラフ描画の基本... import matplotlib.pyplot as plt -[[seaborn>https://seaborn.pydata.org/]]｜matplotlib をベ... import seaborn as sns -[[folium>https://python-visualization.github.io/folium/]... import folium from folium.plugins import HeatMap -[[plotly>https://plotly.com/python/]]｜動的グラフ作成 import plotly.graph_objects as go import plotly.express as px -[[wordcloud>https://amueller.github.io/word_cloud/]]｜ワ... -[[pillow>https://pillow.readthedocs.io/]]｜画像処理 ~ ~ **Pythonによる統計グラフ 今回は matplotlib と pandas の連携による基本的なグラフ描... ~ ***データの準備 統計グラフの作成には、対象となるデータを''データフレーム'... df = pd.read_csv( '/path/to/xxxxx.csv' ) ~ ***ヒストグラム #image(Pandas/hist.png,right,30%) ヒストグラム（柱状グラフ、度数分布図）は、横軸に階級、縦... データフレームからヒストグラムを生成するコードは非常に簡... df.hist( )　全項目一挙表示 df[ 'XXX' ] .hist( )　特定カラムの表示 &small(df はデータフレーム変数の例です。); ~ ***ボックスプロット #image(Pandas/box.png,right,30%) ボックスプロット（箱ひげ図）は、データのばらつきを可視化... 一般に以下の五数が要約（five-number summary）されて表示さ... -最小値（minimum） -第1四分位点（lower quartile） -中央値（第2四分位点、median） -第3四分位点（upper quartile） -最大値（maximum） 以下のコードは、対象カラム（XXX）をグループ（AAA）別に表... df.boxplot( column='XXX' , by='AAA' ) ~ ***散布図 #image(Pandas/scatter.png,right,30%) 散布図（scatter plot）は、縦軸、横軸に２つの量的データ項... 以下のコードは、x軸とy軸にカラム項目を指定して表示します。 df.plot.scatter( x='XXX', y='YYY' ) ~ ***折れ線グラフ・棒グラフ・円グラフ これらのグラフは項目間の推移や比較を見るために使います。... # 性別ごとに国語・英語・数学の平均値を算出 df_mean = df.groupby( 'Gender' , as_index=False ).mean( ) df_mean ||Gender|Japanese|English|Mathematics|h |0|F|62.350000|58.475000|39.800000| |1|M|56.420455|41.142045|39.539773| #image(Pandas/bar.png,right,30%) 生成された df_mean を使うと、簡単に積み重ね棒グラフができ... df_mean.plot.bar( stacked=True ) &small(stacked=True は、積み重ねを有効にする・・という意... ~ ~ **Pythonによる統計グラフの描画体験 CSVデータから統計量を視覚化するサンプルです。matplotlib ... ~ ***ノートブックの新規作成 -__[[Google Colaboratory>https://colab.research.google.co... -Untitled0.ipynb というファイル名を変更 ＞ StatisticalGra... ~ ***サンプルデータ 第９回と同じ Tips のデータをサンプルとして利用します。 直接読み込むので、ダウンロードの必要はありません。 https://github.com/mwaskom/seaborn-data/blob/master/tips.... //https://raw.githubusercontent.com/mwaskom/seaborn-data/... ~ ***サンプルコード JupyterNotebook形式（.ipynb）でプログラムを提供します。 https://github.com/koichi-inoue/DataScience/blob/main/Sta... ~ ~ ~ **プログラムの解説 ***ライブラリーの読み込み 冒頭で、グラフ描画用のライブラリー''matplotlib''とデータ... # matplotlib パッケージ から pyplot モジュールを plt と... import matplotlib.pyplot as plt # pandasライブラリの読み込み import pandas as pd ~ ***ヒストグラム・ボックスプロット・散布図 -ヒストグラム（度数分布） hist 以下の１行で、データフレームに含まれる「量的データ」すべ... df.hist() 以下の一行で、グラフを表示します。この１行は書かなくても... plt.show() -ボックスプロット（箱ひげ図）　boxplot 以下の一行で曜日ごとのチップの額に関するボックスプロット... df.boxplot( column = 'tip', by = 'day' , figsize = ( 9, ... figsize はノート上に表示されるグラフの幅と高さを指定して... -散布図　plot.scatter 以下の一行で「総支払い額」と「チップ」の散布図が表示され... df.plot.scatter( x = 'total_bill' , y = 'tip' , figsize ... alpha は点をプロットする際の「不透明度」を意味します。 ~ ***棒グラフ・折れ線グラフ・円グラフ -事前のデータ処理 折れ線グラフ、棒グラフ、円グラフでは、全てのデータを可視... df2 = df.groupby( 'day' ).mean() df2 -indexの並べ替え データフレームを処理すると、項目がアルファベット順に出力... df3 = df2.reindex( index = [ 'Thur', 'Fri', 'Sat' , 'Sun... df3 -折れ線グラフ plot 以下の一行で量的データ項目の折れ線グラフが表示されます。... df3.plot( figsize = ( 9, 6 ) ) -棒グラフ plot.bar 以下の一行で量的データ項目の棒グラフが表示されます。 df3.plot.bar( figsize = ( 9 , 6 ) ) -積み重ね棒グラフ 以下の一行で総支払額とチップの積み重ね棒グラフが表示され... df3[ ['total_bill' , 'tip'] ].plot.bar( stacked=True , f... -円グラフ plot.pie 以下の一行で量的データ項目の曜日構成比が円グラフとして表... df3.plot.pie( subplots = True , figsize = (12,6) ) ~ ~ **学科サイトにリンク掲載（その５） ノートを、学科サイトの個人ページからリンクして下さい。以... -1. 自分のノートを開いた状態で、右上の「共有」をクリック -2. 共有設定を変更して、以下のように表示される状態にしま... このリンクを知っているインターネット上の全員が閲覧できま... -3. 「リンクをコピー」をクリックして、そのアドレスを、以... -[[StatisticalGraphics1>https://colab.research.go・・=sh... -4. 以下のようになればOKです。 https://design.kyusan-u.ac.jp/socialdesign/?JohnSmith/Dat... ~ ~ **APPENDIX ***数理グラフ 数式等を用いたグラフ表示のサンプルです。時間に余裕のある... https://github.com/koichi-inoue/DataScience/blob/main/Plo... ~ ~

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