12 KiB
Memvisualkan Hubungan: Semua Tentang Madu 🍯
 |
|---|
| Memvisualkan Hubungan - Sketchnote oleh @nitya |
Meneruskan fokus kajian kita terhadap alam semula jadi, mari kita terokai visualisasi menarik untuk menunjukkan hubungan antara pelbagai jenis madu, berdasarkan dataset yang diperoleh daripada Jabatan Pertanian Amerika Syarikat.
Dataset ini, yang mengandungi kira-kira 600 item, memaparkan pengeluaran madu di banyak negeri di A.S. Sebagai contoh, anda boleh melihat bilangan koloni, hasil per koloni, jumlah pengeluaran, stok, harga per paun, dan nilai madu yang dihasilkan di negeri tertentu dari tahun 1998-2012, dengan satu baris data untuk setiap tahun bagi setiap negeri.
Adalah menarik untuk memvisualkan hubungan antara pengeluaran tahunan sesebuah negeri dan, sebagai contoh, harga madu di negeri tersebut. Sebagai alternatif, anda boleh memvisualkan hubungan antara hasil madu per koloni di pelbagai negeri. Tempoh tahun ini meliputi kemunculan pertama 'CCD' atau 'Colony Collapse Disorder' pada tahun 2006 (http://npic.orst.edu/envir/ccd.html), menjadikannya dataset yang menyentuh hati untuk dikaji. 🐝
Kuiz Pra-Kuliah
Dalam pelajaran ini, anda boleh menggunakan Seaborn, yang telah anda gunakan sebelum ini, sebagai perpustakaan yang baik untuk memvisualkan hubungan antara pembolehubah. Yang menarik ialah penggunaan fungsi relplot dalam Seaborn yang membolehkan plot taburan dan plot garis untuk memvisualkan 'hubungan statistik' dengan cepat, yang membantu saintis data memahami dengan lebih baik bagaimana pembolehubah saling berkaitan.
Scatterplots
Gunakan scatterplot untuk menunjukkan bagaimana harga madu berubah dari tahun ke tahun, mengikut negeri. Seaborn, menggunakan relplot, dengan mudah mengelompokkan data negeri dan memaparkan titik data untuk kedua-dua data kategori dan numerik.
Mari kita mulakan dengan mengimport data dan Seaborn:
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
honey = pd.read_csv('../../data/honey.csv')
honey.head()
Anda akan perasan bahawa data madu ini mempunyai beberapa lajur menarik, termasuk tahun dan harga per paun. Mari kita terokai data ini, dikelompokkan mengikut negeri di A.S.:
| state | numcol | yieldpercol | totalprod | stocks | priceperlb | prodvalue | year |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AL | 16000 | 71 | 1136000 | 159000 | 0.72 | 818000 | 1998 |
| AZ | 55000 | 60 | 3300000 | 1485000 | 0.64 | 2112000 | 1998 |
| AR | 53000 | 65 | 3445000 | 1688000 | 0.59 | 2033000 | 1998 |
| CA | 450000 | 83 | 37350000 | 12326000 | 0.62 | 23157000 | 1998 |
| CO | 27000 | 72 | 1944000 | 1594000 | 0.7 | 1361000 | 1998 |
Buat scatterplot asas untuk menunjukkan hubungan antara harga per paun madu dan negeri asalnya di A.S. Pastikan paksi y cukup tinggi untuk memaparkan semua negeri:
sns.relplot(x="priceperlb", y="state", data=honey, height=15, aspect=.5);
Sekarang, tunjukkan data yang sama dengan skema warna madu untuk menunjukkan bagaimana harga berubah dari tahun ke tahun. Anda boleh melakukannya dengan menambah parameter 'hue' untuk menunjukkan perubahan dari tahun ke tahun:
✅ Ketahui lebih lanjut tentang palet warna yang boleh anda gunakan dalam Seaborn - cuba skema warna pelangi yang indah!
sns.relplot(x="priceperlb", y="state", hue="year", palette="YlOrBr", data=honey, height=15, aspect=.5);
Dengan perubahan skema warna ini, anda dapat melihat bahawa terdapat peningkatan yang jelas dari tahun ke tahun dalam harga madu per paun. Malah, jika anda melihat set data sampel untuk mengesahkan (pilih satu negeri, contohnya Arizona), anda dapat melihat corak kenaikan harga dari tahun ke tahun, dengan beberapa pengecualian:
| state | numcol | yieldpercol | totalprod | stocks | priceperlb | prodvalue | year |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AZ | 55000 | 60 | 3300000 | 1485000 | 0.64 | 2112000 | 1998 |
| AZ | 52000 | 62 | 3224000 | 1548000 | 0.62 | 1999000 | 1999 |
| AZ | 40000 | 59 | 2360000 | 1322000 | 0.73 | 1723000 | 2000 |
| AZ | 43000 | 59 | 2537000 | 1142000 | 0.72 | 1827000 | 2001 |
| AZ | 38000 | 63 | 2394000 | 1197000 | 1.08 | 2586000 | 2002 |
| AZ | 35000 | 72 | 2520000 | 983000 | 1.34 | 3377000 | 2003 |
| AZ | 32000 | 55 | 1760000 | 774000 | 1.11 | 1954000 | 2004 |
| AZ | 36000 | 50 | 1800000 | 720000 | 1.04 | 1872000 | 2005 |
| AZ | 30000 | 65 | 1950000 | 839000 | 0.91 | 1775000 | 2006 |
| AZ | 30000 | 64 | 1920000 | 902000 | 1.26 | 2419000 | 2007 |
| AZ | 25000 | 64 | 1600000 | 336000 | 1.26 | 2016000 | 2008 |
| AZ | 20000 | 52 | 1040000 | 562000 | 1.45 | 1508000 | 2009 |
| AZ | 24000 | 77 | 1848000 | 665000 | 1.52 | 2809000 | 2010 |
| AZ | 23000 | 53 | 1219000 | 427000 | 1.55 | 1889000 | 2011 |
| AZ | 22000 | 46 | 1012000 | 253000 | 1.79 | 1811000 | 2012 |
Cara lain untuk memvisualkan perkembangan ini adalah dengan menggunakan saiz, bukannya warna. Untuk pengguna yang buta warna, ini mungkin pilihan yang lebih baik. Edit visualisasi anda untuk menunjukkan kenaikan harga dengan peningkatan saiz titik:
sns.relplot(x="priceperlb", y="state", size="year", data=honey, height=15, aspect=.5);
Anda dapat melihat saiz titik semakin besar secara beransur-ansur.
Adakah ini kes mudah penawaran dan permintaan? Disebabkan faktor seperti perubahan iklim dan keruntuhan koloni, adakah madu semakin kurang tersedia untuk dibeli dari tahun ke tahun, dan oleh itu harga meningkat?
Untuk mencari korelasi antara beberapa pembolehubah dalam dataset ini, mari kita terokai beberapa carta garis.
Carta Garis
Soalan: Adakah terdapat kenaikan yang jelas dalam harga madu per paun dari tahun ke tahun? Anda boleh menemui jawapan ini dengan mudah dengan mencipta satu carta garis:
sns.relplot(x="year", y="priceperlb", kind="line", data=honey);
Jawapan: Ya, dengan beberapa pengecualian sekitar tahun 2003:
✅ Oleh kerana Seaborn mengagregatkan data di sekitar satu garis, ia memaparkan "pengukuran berganda pada setiap nilai x dengan memplotkan purata dan selang keyakinan 95% di sekitar purata". Sumber. Tingkah laku yang memakan masa ini boleh dilumpuhkan dengan menambah ci=None.
Soalan: Baiklah, pada tahun 2003 adakah kita juga melihat lonjakan dalam bekalan madu? Bagaimana jika anda melihat jumlah pengeluaran dari tahun ke tahun?
sns.relplot(x="year", y="totalprod", kind="line", data=honey);
Jawapan: Tidak juga. Jika anda melihat jumlah pengeluaran, ia sebenarnya kelihatan meningkat pada tahun tersebut, walaupun secara amnya jumlah madu yang dihasilkan menurun sepanjang tahun-tahun ini.
Soalan: Dalam kes itu, apa yang boleh menyebabkan lonjakan harga madu sekitar tahun 2003?
Untuk menemui ini, anda boleh menerokai grid facet.
Grid Facet
Grid facet mengambil satu aspek dataset anda (dalam kes ini, anda boleh memilih 'tahun' untuk mengelakkan terlalu banyak grid dihasilkan). Seaborn kemudian boleh membuat plot untuk setiap aspek tersebut berdasarkan koordinat x dan y pilihan anda untuk perbandingan visual yang lebih mudah. Adakah tahun 2003 menonjol dalam jenis perbandingan ini?
Cipta grid facet dengan terus menggunakan relplot seperti yang disyorkan oleh dokumentasi Seaborn.
sns.relplot(
data=honey,
x="yieldpercol", y="numcol",
col="year",
col_wrap=3,
kind="line"
Dalam visualisasi ini, anda boleh membandingkan hasil per koloni dan bilangan koloni dari tahun ke tahun, bersebelahan dengan tetapan wrap pada 3 untuk lajur:
Untuk dataset ini, tiada apa-apa yang kelihatan menonjol berkaitan bilangan koloni dan hasilnya, dari tahun ke tahun dan dari negeri ke negeri. Adakah terdapat cara lain untuk mencari korelasi antara kedua-dua pembolehubah ini?
Plot Garis Berganda
Cuba plot multiline dengan meletakkan dua plot garis di atas satu sama lain, menggunakan 'despine' Seaborn untuk menghapuskan tulang belakang atas dan kanan, dan menggunakan ax.twinx yang berasal dari Matplotlib. Twinx membolehkan carta berkongsi paksi x dan memaparkan dua paksi y. Jadi, paparkan hasil per koloni dan bilangan koloni, bertindih:
fig, ax = plt.subplots(figsize=(12,6))
lineplot = sns.lineplot(x=honey['year'], y=honey['numcol'], data=honey,
label = 'Number of bee colonies', legend=False)
sns.despine()
plt.ylabel('# colonies')
plt.title('Honey Production Year over Year');
ax2 = ax.twinx()
lineplot2 = sns.lineplot(x=honey['year'], y=honey['yieldpercol'], ax=ax2, color="r",
label ='Yield per colony', legend=False)
sns.despine(right=False)
plt.ylabel('colony yield')
ax.figure.legend();
Walaupun tiada apa-apa yang kelihatan menonjol sekitar tahun 2003, ia membolehkan kita mengakhiri pelajaran ini dengan nota yang sedikit lebih gembira: walaupun terdapat penurunan bilangan koloni secara keseluruhan, bilangan koloni semakin stabil walaupun hasil per koloni semakin menurun.
Teruskan, lebah, teruskan!
🐝❤️
🚀 Cabaran
Dalam pelajaran ini, anda belajar sedikit lagi tentang kegunaan scatterplots dan grid garis, termasuk grid facet. Cabar diri anda untuk mencipta grid facet menggunakan dataset yang berbeza, mungkin yang anda gunakan sebelum pelajaran ini. Perhatikan berapa lama masa yang diambil untuk mencipta dan bagaimana anda perlu berhati-hati tentang bilangan grid yang perlu dilukis menggunakan teknik ini.
Kuiz Pasca-Kuliah
Ulasan & Kajian Kendiri
Carta garis boleh menjadi mudah atau agak kompleks. Lakukan sedikit pembacaan dalam dokumentasi Seaborn tentang pelbagai cara anda boleh membinanya. Cuba tingkatkan carta garis yang anda bina dalam pelajaran ini dengan kaedah lain yang disenaraikan dalam dokumen tersebut.
Tugasan
Penafian:
Dokumen ini telah diterjemahkan menggunakan perkhidmatan terjemahan AI Co-op Translator. Walaupun kami berusaha untuk memastikan ketepatan, sila ambil perhatian bahawa terjemahan automatik mungkin mengandungi kesilapan atau ketidaktepatan. Dokumen asal dalam bahasa asalnya harus dianggap sebagai sumber yang berwibawa. Untuk maklumat yang kritikal, terjemahan manusia profesional adalah disyorkan. Kami tidak bertanggungjawab atas sebarang salah faham atau salah tafsir yang timbul daripada penggunaan terjemahan ini.