13 KiB

Raw Permalink Blame History

Vizualizarea Relațiilor: Totul despre Miere 🍯


Vizualizarea Relațiilor - Sketchnote realizat de @nitya

Continuând cu tema naturii din cercetările noastre, să descoperim vizualizări interesante pentru a arăta relațiile dintre diferitele tipuri de miere, conform unui set de date derivat din Departamentul de Agricultură al Statelor Unite.

Acest set de date, care conține aproximativ 600 de elemente, prezintă producția de miere în multe state din SUA. De exemplu, poți analiza numărul de colonii, producția per colonie, producția totală, stocurile, prețul pe liră și valoarea mierii produse într-un anumit stat între anii 1998-2012, cu câte un rând pentru fiecare an din fiecare stat.

Ar fi interesant să vizualizăm relația dintre producția anuală a unui stat și, de exemplu, prețul mierii în acel stat. Alternativ, ai putea vizualiza relația dintre producția de miere per colonie în diferite state. Această perioadă acoperă apariția devastatoare a 'CCD' sau 'Colony Collapse Disorder', observată pentru prima dată în 2006 (http://npic.orst.edu/envir/ccd.html), ceea ce face ca acest set de date să fie unul deosebit de relevant pentru studiu. 🐝

Chestionar înainte de lecție

În această lecție, poți folosi Seaborn, o bibliotecă pe care ai mai utilizat-o, pentru a vizualiza relațiile dintre variabile. Este deosebit de interesantă funcția relplot din Seaborn, care permite crearea rapidă de diagrame scatter și diagrame liniare pentru a vizualiza 'relațiile statistice', ajutând astfel oamenii de știință în date să înțeleagă mai bine cum se raportează variabilele între ele.

Diagrame Scatter

Folosește o diagramă scatter pentru a arăta cum a evoluat prețul mierii, an de an, în fiecare stat. Seaborn, prin relplot, grupează convenabil datele pe state și afișează puncte de date atât pentru date categorice, cât și numerice.

Să începem prin a importa datele și biblioteca Seaborn:

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

Observi că datele despre miere conțin mai multe coloane interesante, inclusiv anul și prețul pe liră. Să explorăm aceste date, grupate pe state din SUA:

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

Creează o diagramă scatter de bază pentru a arăta relația dintre prețul pe liră al mierii și statul de origine. Fă axa y suficient de înaltă pentru a afișa toate statele:

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

Acum, afișează aceleași date cu o schemă de culori inspirată de miere pentru a arăta cum evoluează prețul de-a lungul anilor. Poți face acest lucru adăugând un parametru 'hue' pentru a evidenția schimbările anuale:

✅ Află mai multe despre paletele de culori pe care le poți folosi în Seaborn - încearcă o schemă de culori curcubeu!

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

Cu această schimbare de culori, poți observa clar o progresie puternică de-a lungul anilor în ceea ce privește prețul pe liră al mierii. De fapt, dacă verifici un set de date eșantion (de exemplu, statul Arizona), poți observa un model de creștere a prețului an de an, cu câteva excepții:

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

O altă modalitate de a vizualiza această progresie este să folosești dimensiunea, în loc de culoare. Pentru utilizatorii cu deficiențe de vedere a culorilor, aceasta ar putea fi o opțiune mai bună. Editează vizualizarea pentru a arăta creșterea prețului printr-o creștere a circumferinței punctelor:

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

Poți observa cum dimensiunea punctelor crește treptat.

Este acesta un caz simplu de cerere și ofertă? Din cauza unor factori precum schimbările climatice și colapsul coloniilor, există mai puțină miere disponibilă pentru cumpărare an de an, ceea ce duce la creșterea prețului?

Pentru a descoperi o corelație între unele dintre variabilele din acest set de date, să explorăm câteva diagrame liniare.

Diagrame liniare

Întrebare: Există o creștere clară a prețului mierii pe liră an de an? Poți descoperi acest lucru cel mai ușor prin crearea unei singure diagrame liniare:

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

Răspuns: Da, cu câteva excepții în jurul anului 2003:

✅ Deoarece Seaborn agregă datele într-o singură linie, afișează "măsurătorile multiple pentru fiecare valoare x prin reprezentarea mediei și a intervalului de încredere de 95% în jurul mediei". Sursa. Acest comportament consumator de timp poate fi dezactivat adăugând ci=None.

Întrebare: Ei bine, în 2003 putem observa și o creștere a ofertei de miere? Ce se întâmplă dacă analizezi producția totală an de an?

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

Răspuns: Nu chiar. Dacă te uiți la producția totală, aceasta pare să fi crescut în acel an, deși, în general, cantitatea de miere produsă este în scădere în acești ani.

Întrebare: În acest caz, ce ar fi putut cauza creșterea prețului mierii în jurul anului 2003?

Pentru a descoperi acest lucru, poți explora o grilă de fațete.

Grile de fațete

Grilele de fațete iau un aspect al setului de date (în cazul nostru, poți alege 'anul' pentru a evita generarea prea multor fațete). Seaborn poate apoi să creeze un grafic pentru fiecare dintre aceste fațete ale coordonatelor x și y alese, pentru o comparație mai ușoară. Se remarcă anul 2003 în acest tip de comparație?

Creează o grilă de fațete continuând să folosești relplot, așa cum este recomandat în documentația Seaborn.

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

În această vizualizare, poți compara producția per colonie și numărul de colonii an de an, alăturat, cu o împărțire pe 3 coloane:

Pentru acest set de date, nimic nu iese în evidență în mod special în ceea ce privește numărul de colonii și producția lor, an de an și stat de stat. Există o altă modalitate de a analiza corelația dintre aceste două variabile?

Diagrame cu linii duble

Încearcă o diagramă cu linii multiple prin suprapunerea a două diagrame liniare una peste alta, folosind funcția 'despine' din Seaborn pentru a elimina spinii de sus și din dreapta și utilizând ax.twinx derivat din Matplotlib. Twinx permite unui grafic să împartă axa x și să afișeze două axe y. Așadar, afișează producția per colonie și numărul de colonii, suprapuse:

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();

Deși nimic nu sare în ochi în jurul anului 2003, acest grafic ne permite să încheiem lecția pe o notă mai optimistă: deși numărul coloniilor este în scădere, acesta pare să se stabilizeze, chiar dacă producția per colonie este în scădere.

Hai, albine, hai!

🐝❤️

🚀 Provocare

În această lecție, ai învățat mai multe despre alte utilizări ale diagramelor scatter și ale grilelor de fațete. Provocarea ta este să creezi o grilă de fațete folosind un alt set de date, poate unul pe care l-ai folosit înainte în aceste lecții. Observă cât timp durează să creezi grila și cât de atent trebuie să fii cu privire la numărul de grile pe care trebuie să le generezi folosind aceste tehnici.

Chestionar după lecție

Recapitulare și Studiu Individual

Diagramele liniare pot fi simple sau destul de complexe. Citește mai multe în documentația Seaborn despre diferitele moduri în care le poți construi. Încearcă să îmbunătățești diagramele liniare pe care le-ai construit în această lecție cu alte metode listate în documentație.

Temă

Explorează stupul

Declinarea responsabilității:
Acest document a fost tradus folosind serviciul de traducere AI Co-op Translator. Deși depunem eforturi pentru a asigura acuratețea, vă rugăm să rețineți că traducerile automate pot conține erori sau inexactități. Documentul original în limba sa nativă ar trebui considerat sursa autoritară. Pentru informații critice, se recomandă traducerea profesională realizată de un specialist uman. Nu ne asumăm răspunderea pentru eventualele neînțelegeri sau interpretări greșite care pot apărea din utilizarea acestei traduceri.

13 KiB Raw Permalink Blame History