Data-Science-For-Beginners/translations/ms/3-Data-Visualization/10-visualization-distributions

Memvisualkan Taburan

Memvisualkan Taburan - Sketchnote oleh @nitya

Dalam pelajaran sebelum ini, anda telah mempelajari beberapa fakta menarik tentang dataset burung di Minnesota. Anda menemui data yang salah dengan memvisualkan nilai luar biasa dan melihat perbezaan antara kategori burung berdasarkan panjang maksimum mereka.

Kuiz pra-kuliah

Terokai dataset burung

Satu lagi cara untuk menyelidik data adalah dengan melihat taburannya, atau bagaimana data disusun sepanjang paksi. Sebagai contoh, mungkin anda ingin mengetahui taburan umum, untuk dataset ini, bagi lebar sayap maksimum atau jisim badan maksimum burung di Minnesota.

Mari kita temui beberapa fakta tentang taburan data dalam dataset ini. Dalam fail notebook.ipynb di akar folder pelajaran ini, import Pandas, Matplotlib, dan data anda:

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

	Nama	NamaSaintifik	Kategori	Order	Keluarga	Genus	StatusKonservasi	MinPanjang	MaxPanjang	MinJisimBadan	MaxJisimBadan	MinLebarSayap	MaxLebarSayap
0	Itik bersiul perut hitam	Dendrocygna autumnalis	Itik/Angsa/BurungAir	Anseriformes	Anatidae	Dendrocygna	LC	47	56	652	1020	76	94
1	Itik bersiul fulvous	Dendrocygna bicolor	Itik/Angsa/BurungAir	Anseriformes	Anatidae	Dendrocygna	LC	45	53	712	1050	85	93
2	Angsa salji	Anser caerulescens	Itik/Angsa/BurungAir	Anseriformes	Anatidae	Anser	LC	64	79	2050	4050	135	165
3	Angsa Ross	Anser rossii	Itik/Angsa/BurungAir	Anseriformes	Anatidae	Anser	LC	57.3	64	1066	1567	113	116
4	Angsa putih besar	Anser albifrons	Itik/Angsa/BurungAir	Anseriformes	Anatidae	Anser	LC	64	81	1930	3310	130	165

Secara umum, anda boleh dengan cepat melihat cara data ditaburkan dengan menggunakan plot serakan seperti yang kita lakukan dalam pelajaran sebelumnya:

birds.plot(kind='scatter',x='MaxLength',y='Order',figsize=(12,8))

plt.title('Max Length per Order')
plt.ylabel('Order')
plt.xlabel('Max Length')

plt.show()

Ini memberikan gambaran umum tentang taburan panjang badan per Order burung, tetapi ini bukan cara terbaik untuk memaparkan taburan sebenar. Tugas ini biasanya dilakukan dengan mencipta Histogram.

Bekerja dengan histogram

Matplotlib menawarkan cara yang sangat baik untuk memvisualkan taburan data menggunakan Histogram. Jenis carta ini seperti carta bar di mana taburan dapat dilihat melalui kenaikan dan penurunan bar. Untuk membina histogram, anda memerlukan data berangka. Untuk membina Histogram, anda boleh memplot carta dengan mendefinisikan jenisnya sebagai 'hist' untuk Histogram. Carta ini menunjukkan taburan MaxBodyMass untuk keseluruhan julat data berangka dalam dataset. Dengan membahagikan array data yang diberikan kepada bin yang lebih kecil, ia dapat memaparkan taburan nilai data:

birds['MaxBodyMass'].plot(kind = 'hist', bins = 10, figsize = (12,12))
plt.show()

Seperti yang anda lihat, kebanyakan daripada 400+ burung dalam dataset ini berada dalam julat di bawah 2000 untuk Jisim Badan Maksimum mereka. Dapatkan lebih banyak wawasan tentang data dengan menukar parameter bins kepada nombor yang lebih tinggi, seperti 30:

birds['MaxBodyMass'].plot(kind = 'hist', bins = 30, figsize = (12,12))
plt.show()

Carta ini menunjukkan taburan dengan cara yang lebih terperinci. Carta yang kurang condong ke kiri boleh dibuat dengan memastikan anda hanya memilih data dalam julat tertentu:

Tapis data anda untuk mendapatkan hanya burung yang jisim badannya di bawah 60, dan tunjukkan 40 bins:

filteredBirds = birds[(birds['MaxBodyMass'] > 1) & (birds['MaxBodyMass'] < 60)]      
filteredBirds['MaxBodyMass'].plot(kind = 'hist',bins = 40,figsize = (12,12))
plt.show()     

✅ Cuba beberapa penapis dan titik data lain. Untuk melihat taburan penuh data, keluarkan penapis ['MaxBodyMass'] untuk menunjukkan taburan berlabel.

Histogram juga menawarkan beberapa peningkatan warna dan pelabelan yang menarik untuk dicuba:

Cipta histogram 2D untuk membandingkan hubungan antara dua taburan. Mari bandingkan MaxBodyMass vs. MaxLength. Matplotlib menawarkan cara bawaan untuk menunjukkan pertemuan menggunakan warna yang lebih terang:

x = filteredBirds['MaxBodyMass']
y = filteredBirds['MaxLength']

fig, ax = plt.subplots(tight_layout=True)
hist = ax.hist2d(x, y)

Nampaknya terdapat korelasi yang dijangka antara kedua-dua elemen ini sepanjang paksi yang dijangka, dengan satu titik pertemuan yang sangat kuat:

Histogram berfungsi dengan baik secara lalai untuk data berangka. Bagaimana jika anda perlu melihat taburan mengikut data teks?

Terokai dataset untuk taburan menggunakan data teks

Dataset ini juga merangkumi maklumat yang baik tentang kategori burung dan genus, spesies, serta keluarga mereka, termasuk status konservasi mereka. Mari kita selidiki maklumat konservasi ini. Apakah taburan burung mengikut status konservasi mereka?

✅ Dalam dataset, beberapa akronim digunakan untuk menggambarkan status konservasi. Akronim ini berasal dari Kategori Senarai Merah IUCN, sebuah organisasi yang mengkatalogkan status spesies.

• CR: Kritikal Terancam
• EN: Terancam
• EX: Pupus
• LC: Kurang Prihatin
• NT: Hampir Terancam
• VU: Rentan

Ini adalah nilai berasaskan teks, jadi anda perlu melakukan transformasi untuk mencipta histogram. Menggunakan dataframe filteredBirds, paparkan status konservasi bersama dengan Lebar Sayap Minimum mereka. Apa yang anda lihat?

x1 = filteredBirds.loc[filteredBirds.ConservationStatus=='EX', 'MinWingspan']
x2 = filteredBirds.loc[filteredBirds.ConservationStatus=='CR', 'MinWingspan']
x3 = filteredBirds.loc[filteredBirds.ConservationStatus=='EN', 'MinWingspan']
x4 = filteredBirds.loc[filteredBirds.ConservationStatus=='NT', 'MinWingspan']
x5 = filteredBirds.loc[filteredBirds.ConservationStatus=='VU', 'MinWingspan']
x6 = filteredBirds.loc[filteredBirds.ConservationStatus=='LC', 'MinWingspan']

kwargs = dict(alpha=0.5, bins=20)

plt.hist(x1, **kwargs, color='red', label='Extinct')
plt.hist(x2, **kwargs, color='orange', label='Critically Endangered')
plt.hist(x3, **kwargs, color='yellow', label='Endangered')
plt.hist(x4, **kwargs, color='green', label='Near Threatened')
plt.hist(x5, **kwargs, color='blue', label='Vulnerable')
plt.hist(x6, **kwargs, color='gray', label='Least Concern')

plt.gca().set(title='Conservation Status', ylabel='Min Wingspan')
plt.legend();

Nampaknya tidak ada korelasi yang baik antara lebar sayap minimum dan status konservasi. Uji elemen lain dalam dataset menggunakan kaedah ini. Anda juga boleh mencuba penapis yang berbeza. Adakah anda menemui sebarang korelasi?

Plot ketumpatan

Anda mungkin perasan bahawa histogram yang kita lihat setakat ini adalah 'bertingkat' dan tidak mengalir dengan lancar dalam lengkungan. Untuk menunjukkan carta ketumpatan yang lebih lancar, anda boleh mencuba plot ketumpatan.

Untuk bekerja dengan plot ketumpatan, biasakan diri anda dengan perpustakaan plot baru, Seaborn.

Memuatkan Seaborn, cuba plot ketumpatan asas:

import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt
sns.kdeplot(filteredBirds['MinWingspan'])
plt.show()

Anda dapat melihat bagaimana plot ini mencerminkan yang sebelumnya untuk data Lebar Sayap Minimum; ia hanya sedikit lebih lancar. Menurut dokumentasi Seaborn, "Berbanding dengan histogram, KDE dapat menghasilkan plot yang kurang berantakan dan lebih mudah ditafsirkan, terutama ketika melukis beberapa taburan. Tetapi ia berpotensi memperkenalkan distorsi jika taburan asasnya terikat atau tidak lancar. Seperti histogram, kualiti representasi juga bergantung pada pemilihan parameter pelicinan yang baik." sumber Dengan kata lain, nilai luar biasa seperti biasa akan membuat carta anda berkelakuan buruk.

Jika anda ingin mengunjungi semula garis MaxBodyMass yang bergerigi dalam carta kedua yang anda bina, anda boleh melicinkannya dengan baik dengan menciptanya semula menggunakan kaedah ini:

sns.kdeplot(filteredBirds['MaxBodyMass'])
plt.show()

Jika anda mahukan garis yang licin tetapi tidak terlalu licin, edit parameter bw_adjust:

sns.kdeplot(filteredBirds['MaxBodyMass'], bw_adjust=.2)
plt.show()

✅ Baca tentang parameter yang tersedia untuk jenis plot ini dan bereksperimen!

Jenis carta ini menawarkan visualisasi yang sangat menjelaskan. Dengan beberapa baris kod, sebagai contoh, anda boleh menunjukkan ketumpatan jisim badan maksimum per Order burung:

sns.kdeplot(
   data=filteredBirds, x="MaxBodyMass", hue="Order",
   fill=True, common_norm=False, palette="crest",
   alpha=.5, linewidth=0,
)

Anda juga boleh memetakan ketumpatan beberapa pembolehubah dalam satu carta. Uji Panjang Maksimum dan Panjang Minimum burung berbanding status konservasi mereka:

sns.kdeplot(data=filteredBirds, x="MinLength", y="MaxLength", hue="ConservationStatus")

Mungkin berbaloi untuk menyelidik sama ada kelompok burung 'Rentan' mengikut panjang mereka adalah bermakna atau tidak.

🚀 Cabaran

Histogram adalah jenis carta yang lebih canggih daripada plot serakan asas, carta bar, atau carta garis. Cari di internet untuk mencari contoh penggunaan histogram yang baik. Bagaimana ia digunakan, apa yang mereka tunjukkan, dan dalam bidang atau kawasan penyelidikan apa mereka cenderung digunakan?

Kuiz pasca-kuliah

Ulasan & Kajian Kendiri

Dalam pelajaran ini, anda menggunakan Matplotlib dan mula bekerja dengan Seaborn untuk menunjukkan carta yang lebih canggih. Lakukan penyelidikan tentang kdeplot dalam Seaborn, "keluk ketumpatan kebarangkalian berterusan dalam satu atau lebih dimensi". Baca dokumentasi untuk memahami cara ia berfungsi.

Tugasan

Gunakan kemahiran anda

---

Penafian:
Dokumen ini telah diterjemahkan menggunakan perkhidmatan terjemahan AI Co-op Translator. Walaupun kami berusaha untuk memastikan ketepatan, sila ambil maklum 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.