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比率の可視化

比率の可視化 - @nitya によるスケッチノート

このレッスンでは、自然に焦点を当てた異なるデータセットを使用して、キノコに関するデータセット内でどれだけ異なる種類の菌類が存在するかなど、比率を可視化します。Audubonから提供されたデータセットを使用して、AgaricusおよびLepiota科に属する23種のひだ付きキノコの詳細を探ります。以下のような魅力的な可視化を試してみましょう：

• 円グラフ 🥧
• ドーナツグラフ 🍩
• ワッフルチャート 🧇

💡 Microsoft ResearchによるCharticulatorという非常に興味深いプロジェクトでは、データ可視化のための無料のドラッグ＆ドロップインターフェースを提供しています。彼らのチュートリアルの1つでもこのキノコのデータセットを使用しています！データを探索しながらライブラリを学ぶことができます：Charticulatorチュートリアル。

講義前のクイズ

キノコについて知ろう 🍄

キノコは非常に興味深い存在です。データセットをインポートして研究してみましょう：

mushrooms = read.csv('../../data/mushrooms.csv')
head(mushrooms)

以下のような分析に適したデータがテーブルとして表示されます：

class	cap-shape	cap-surface	cap-color	bruises	odor	gill-attachment	gill-spacing	gill-size	gill-color	stalk-shape	stalk-root	stalk-surface-above-ring	stalk-surface-below-ring	stalk-color-above-ring	stalk-color-below-ring	veil-type	veil-color	ring-number	ring-type	spore-print-color	population	habitat
Poisonous	Convex	Smooth	Brown	Bruises	Pungent	Free	Close	Narrow	Black	Enlarging	Equal	Smooth	Smooth	White	White	Partial	White	One	Pendant	Black	Scattered	Urban
Edible	Convex	Smooth	Yellow	Bruises	Almond	Free	Close	Broad	Black	Enlarging	Club	Smooth	Smooth	White	White	Partial	White	One	Pendant	Brown	Numerous	Grasses
Edible	Bell	Smooth	White	Bruises	Anise	Free	Close	Broad	Brown	Enlarging	Club	Smooth	Smooth	White	White	Partial	White	One	Pendant	Brown	Numerous	Meadows
Poisonous	Convex	Scaly	White	Bruises	Pungent	Free	Close	Narrow	Brown	Enlarging	Equal	Smooth	Smooth	White	White	Partial	White	One	Pendant	Black	Scattered	Urban
Edible	Convex	Smooth	Green	No Bruises	None	Free	Crowded	Broad	Black	Tapering	Equal	Smooth	Smooth	White	White	Partial	White	One	Evanescent	Brown	Abundant	Grasses
Edible	Convex	Scaly	Yellow	Bruises	Almond	Free	Close	Broad	Brown	Enlarging	Club	Smooth	Smooth	White	White	Partial	White	One	Pendant	Black	Numerous	Grasses

すぐに気づくのは、すべてのデータがテキスト形式であることです。このデータをチャートで使用できるように変換する必要があります。実際、ほとんどのデータはオブジェクトとして表現されています：

names(mushrooms)

出力は以下の通りです：

[1] "class"                    "cap.shape"               
 [3] "cap.surface"              "cap.color"               
 [5] "bruises"                  "odor"                    
 [7] "gill.attachment"          "gill.spacing"            
 [9] "gill.size"                "gill.color"              
[11] "stalk.shape"              "stalk.root"              
[13] "stalk.surface.above.ring" "stalk.surface.below.ring"
[15] "stalk.color.above.ring"   "stalk.color.below.ring"  
[17] "veil.type"                "veil.color"              
[19] "ring.number"              "ring.type"               
[21] "spore.print.color"        "population"              
[23] "habitat"            

このデータを使用して、'class'列をカテゴリに変換します：

library(dplyr)
grouped=mushrooms %>%
  group_by(class) %>%
  summarise(count=n())

次に、キノコのデータを印刷すると、毒性/食用のクラスに従ってカテゴリにグループ化されていることがわかります：

View(grouped)

class	count
Edible	4208
Poisonous	3916

このテーブルに示された順序に従ってクラスカテゴリラベルを作成すれば、円グラフを作成できます。

円グラフ！

pie(grouped$count,grouped$class, main="Edible?")

完成！この円グラフは、キノコのデータを毒性/食用の2つのクラスに基づいて比率を示しています。ラベルの順序が特に重要なので、ラベル配列の順序を必ず確認してください！

ドーナツグラフ！

円グラフよりも視覚的に興味深いのがドーナツグラフです。これは中央に穴がある円グラフです。この方法でデータを見てみましょう。

キノコが生育するさまざまな生息地を見てみましょう：

library(dplyr)
habitat=mushrooms %>%
  group_by(habitat) %>%
  summarise(count=n())
View(habitat)

出力は以下の通りです：

habitat	count
Grasses	2148
Leaves	832
Meadows	292
Paths	1144
Urban	368
Waste	192
Wood	3148

ここではデータを生息地ごとにグループ化しています。7つの生息地がリストされているので、それらをドーナツグラフのラベルとして使用します：

library(ggplot2)
library(webr)
PieDonut(habitat, aes(habitat, count=count))

このコードでは、ggplot2とwebrの2つのライブラリを使用しています。webrライブラリのPieDonut関数を使用すると、簡単にドーナツグラフを作成できます！

Rでは、ggplot2ライブラリだけを使用してドーナツグラフを作成することも可能です。詳細はこちらで学び、自分で試してみてください。

データをグループ化して円グラフやドーナツグラフとして表示する方法を学んだので、他の種類のチャートも探索してみましょう。ワッフルチャートを試してみてください。これは数量を異なる方法で探索するものです。

ワッフルチャート！

ワッフルチャートは、数量を2D配列の四角形として可視化する異なる方法です。このデータセット内のキノコの傘の色の異なる数量を可視化してみましょう。そのためには、waffleというヘルパーライブラリをインストールし、それを使用して可視化を生成します：

install.packages("waffle", repos = "https://cinc.rud.is")

データのセグメントを選択してグループ化します：

library(dplyr)
cap_color=mushrooms %>%
  group_by(cap.color) %>%
  summarise(count=n())
View(cap_color)

ラベルを作成し、データをグループ化してワッフルチャートを作成します：

library(waffle)
names(cap_color$count) = paste0(cap_color$cap.color)
waffle((cap_color$count/10), rows = 7, title = "Waffle Chart")+scale_fill_manual(values=c("brown", "#F0DC82", "#D2691E", "green", 
                                                                                     "pink", "purple", "red", "grey", 
                                                                                     "yellow","white"))

ワッフルチャートを使用すると、このキノコのデータセットの傘の色の比率がはっきりとわかります。興味深いことに、緑色の傘を持つキノコがたくさんあります！

このレッスンでは、比率を可視化する3つの方法を学びました。まず、データをカテゴリにグループ化し、次にデータを表示する最適な方法を決定します - 円グラフ、ドーナツグラフ、またはワッフルチャート。どれも魅力的で、データセットのスナップショットを瞬時に提供します。

🚀 チャレンジ

Charticulatorでこれらの魅力的なチャートを再現してみてください。

講義後のクイズ

復習と自己学習

円グラフ、ドーナツグラフ、ワッフルチャートをいつ使用するべきかは、必ずしも明確ではありません。このトピックに関する以下の記事を読んでみてください：

https://www.beautiful.ai/blog/battle-of-the-charts-pie-chart-vs-donut-chart

https://medium.com/@hypsypops/pie-chart-vs-donut-chart-showdown-in-the-ring-5d24fd86a9ce

https://www.mit.edu/~mbarker/formula1/f1help/11-ch-c6.htm

https://medium.datadriveninvestor.com/data-visualization-done-the-right-way-with-tableau-waffle-chart-fdf2a19be402

さらに調査して、この難しい決定についての情報を見つけてください。

課題

Excelで試してみる

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