13 KiB

Raw Permalink Blame History

Kapcsolatok vizualizálása: Minden a mézről 🍯


Kapcsolatok vizualizálása - Sketchnote by @nitya

Folytatva kutatásunk természetközpontú fókuszát, fedezzünk fel érdekes vizualizációkat, amelyek bemutatják a különböző mézfajták közötti kapcsolatokat egy, az Amerikai Mezőgazdasági Minisztérium által összeállított adatbázis alapján.

Ez az adatbázis körülbelül 600 tételt tartalmaz, és az Egyesült Államok különböző államaiban történő méztermelést mutatja be. Például megvizsgálhatjuk az államok méhcsaládjainak számát, a családonkénti hozamot, a teljes termelést, a készleteket, az árakat fontonként, valamint a termelt méz értékét 1998 és 2012 között, évente egy sorral minden államra vonatkozóan.

Érdekes lehet vizualizálni egy adott állam éves termelése és például az adott állam mézének ára közötti kapcsolatot. Alternatívaként megvizsgálhatjuk az államok családonkénti mézhozamának kapcsolatát. Ez az időszak magában foglalja a pusztító 'CCD' vagy 'Colony Collapse Disorder' (méhcsalád összeomlási rendellenesség) első megjelenését 2006-ban (http://npic.orst.edu/envir/ccd.html), így ez egy különösen érdekes adatbázis a tanulmányozáshoz. 🐝

Előadás előtti kvíz

Ebben a leckében használhatod a Seaborn könyvtárat, amelyet korábban már használtál, hogy vizualizáld a változók közötti kapcsolatokat. Különösen érdekes a Seaborn relplot függvénye, amely lehetővé teszi szórásdiagramok és vonaldiagramok gyors létrehozását a 'statisztikai kapcsolatok' vizualizálására, amelyek segítenek az adatelemzőnek jobban megérteni, hogyan viszonyulnak egymáshoz a változók.

Szórásdiagramok

Használj szórásdiagramot annak bemutatására, hogyan változott a méz ára évről évre, államonként. A Seaborn relplot függvényével kényelmesen csoportosíthatod az államok adatait, és megjelenítheted az adatpontokat mind kategóriák, mind numerikus adatok esetében.

Kezdjük az adatok és a Seaborn importálásával:

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
honey = pd.read_csv('../../data/honey.csv')
honey.head()

Láthatod, hogy a mézadatok számos érdekes oszlopot tartalmaznak, például az évet és az árakat fontonként. Fedezzük fel ezeket az adatokat, csoportosítva az Egyesült Államok államai szerint:

állam	numcol	yieldpercol	totalprod	stocks	priceperlb	prodvalue	év
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

Készíts egy alap szórásdiagramot, amely bemutatja a méz fontonkénti ára és az Egyesült Államok államai közötti kapcsolatot. Állítsd be az y tengelyt elég magasra, hogy minden állam látható legyen:

sns.relplot(x="priceperlb", y="state", data=honey, height=15, aspect=.5);

Most mutasd meg ugyanazt az adatot méz színvilággal, hogy bemutasd, hogyan változik az ár az évek során. Ezt úgy teheted meg, hogy hozzáadsz egy 'hue' paramétert, amely az évről évre történő változást mutatja:

✅ Tudj meg többet a Seaborn színpalettáiról - próbálj ki egy gyönyörű szivárvány színvilágot!

sns.relplot(x="priceperlb", y="state", hue="year", palette="YlOrBr", data=honey, height=15, aspect=.5);

Ezzel a színvilág változtatással egyértelműen látható az évek során a méz fontonkénti árának erős növekedése. Valóban, ha az adatok egy mintáját megvizsgálod (például Arizona államot), láthatod az árak évről évre történő növekedésének mintázatát, néhány kivétellel:

állam	numcol	yieldpercol	totalprod	stocks	priceperlb	prodvalue	év
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

Egy másik módja ennek a növekedésnek a vizualizálására a méret használata a szín helyett. Színvak felhasználók számára ez jobb opció lehet. Módosítsd a vizualizációt úgy, hogy az ár növekedését a pontok körméretének növekedésével mutasd:

sns.relplot(x="priceperlb", y="state", size="year", data=honey, height=15, aspect=.5);

Láthatod, hogy a pontok mérete fokozatosan növekszik.

Ez egyszerűen a kereslet és kínálat esete? Az olyan tényezők, mint az éghajlatváltozás és a méhcsalád összeomlása miatt kevesebb méz áll rendelkezésre évről évre, és ezért nő az ára?

Ahhoz, hogy felfedezzük az adatokban lévő változók közötti korrelációt, nézzünk meg néhány vonaldiagramot.

Vonaldiagramok

Kérdés: Van-e egyértelmű növekedés a méz fontonkénti árának évről évre? Ezt legegyszerűbben egyetlen vonaldiagrammal fedezheted fel:

sns.relplot(x="year", y="priceperlb", kind="line", data=honey);

Válasz: Igen, néhány kivétellel 2003 körül:

✅ Mivel a Seaborn egyetlen vonal köré aggregálja az adatokat, "az x értékeknél lévő többszörös méréseket az átlag és az átlag körüli 95%-os konfidencia intervallum megjelenítésével ábrázolja". Forrás. Ez az időigényes viselkedés kikapcsolható a ci=None hozzáadásával.

Kérdés: Nos, 2003-ban láthatunk-e egy ugrást a mézkínálatban? Mi történik, ha megnézzük a teljes termelést évről évre?

sns.relplot(x="year", y="totalprod", kind="line", data=honey);

Válasz: Nem igazán. Ha megnézzük a teljes termelést, úgy tűnik, hogy az adott évben valójában növekedett, bár általánosságban a méztermelés csökkenő tendenciát mutat ezekben az években.

Kérdés: Ebben az esetben mi okozhatta a méz árának ugrását 2003 körül?

Ennek felfedezéséhez használhatunk egy facet gridet.

Facet grid-ek

A facet grid-ek az adatbázis egy aspektusát veszik alapul (esetünkben választhatjuk az 'évet', hogy elkerüljük a túl sok grid létrehozását). A Seaborn ezután egy-egy diagramot készít az általad választott x és y koordináták alapján, megkönnyítve az összehasonlítást. Kitűnik-e 2003 ebben a típusú összehasonlításban?

Készíts egy facet gridet a Seaborn dokumentációja által ajánlott relplot használatával (Forrás).

sns.relplot(
    data=honey, 
    x="yieldpercol", y="numcol",
    col="year", 
    col_wrap=3,
    kind="line"
    )

Ebben a vizualizációban összehasonlíthatod a családonkénti hozamot és a méhcsaládok számát évről évre, egymás mellett, 3 oszlopos elrendezéssel:

Ebben az adatbázisban semmi különös nem tűnik ki a méhcsaládok számával és hozamával kapcsolatban évről évre és államonként. Van-e más módja annak, hogy korrelációt találjunk e két változó között?

Kettős vonaldiagramok

Próbálj ki egy többsoros diagramot, amely két vonaldiagramot helyez egymásra, a Seaborn 'despine' funkciójával eltávolítva a felső és jobb oldali kereteket, valamint az ax.twinx használatával Matplotlibből származó funkció. A Twinx lehetővé teszi, hogy egy diagram megossza az x tengelyt, és két y tengelyt jelenítsen meg. Tehát ábrázold a családonkénti hozamot és a méhcsaládok számát egymásra helyezve:

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();

Bár semmi különös nem tűnik ki 2003 körül, ez lehetőséget ad arra, hogy egy kicsit pozitívabb hangvétellel zárjuk a leckét: bár a méhcsaládok száma általánosságban csökken, a méhcsaládok száma stabilizálódik, még ha a családonkénti hozam csökken is.

Hajrá, méhek, hajrá!

🐝❤️

🚀 Kihívás

Ebben a leckében többet tanultál a szórásdiagramok és vonalhálók, köztük a facet grid-ek használatáról. Kihívásként készíts egy facet gridet egy másik adatbázis alapján, talán olyat, amelyet korábban használtál ezekben a leckékben. Jegyezd meg, mennyi időbe telik elkészíteni, és légy óvatos, hogy hány gridet kell rajzolnod ezekkel a technikákkal.

Előadás utáni kvíz

Áttekintés és önálló tanulás

A vonaldiagramok lehetnek egyszerűek vagy meglehetősen összetettek. Olvass egy kicsit a Seaborn dokumentációjában a különböző módokról, ahogyan ezeket felépítheted. Próbáld meg továbbfejleszteni az ebben a leckében készített vonaldiagramokat a dokumentációban felsorolt egyéb módszerekkel.

Feladat

Merülj el a méhkasban

Felelősségkizárás:
Ez a dokumentum az Co-op Translator AI fordítási szolgáltatás segítségével készült. Bár törekszünk a pontosságra, kérjük, vegye figyelembe, hogy az automatikus fordítások hibákat vagy pontatlanságokat tartalmazhatnak. Az eredeti dokumentum az eredeti nyelvén tekintendő hiteles forrásnak. Kritikus információk esetén javasolt a professzionális, emberi fordítás igénybevétele. Nem vállalunk felelősséget a fordítás használatából eredő félreértésekért vagy téves értelmezésekért.

13 KiB Raw Permalink Blame History