@ -32,21 +32,21 @@ In questa lezione, si imparerà come:
> Si prenda confidenza con Python tramite questa collezione di [moduli di apprendimento](https://docs.microsoft.com/users/jenlooper-2911/collections/mp1pagggd5qrq7?WT.mc_id=academic-15963-cxa)
3. **Installare Scikit-learn**, Seguendo [quest istruczionsi](https://scikit-learn.org/stable/install.html). Visto che ci si deve assicurare di usare Python 3, ci si raccomanda di usare un ambiente virtuale. Si noti che se si installa questa libreria in un M1 Mac, ci sono istruzioni speciali nella pagina di cui al riferimento qui sotto.
3. **Installare Scikit-learn**, seguendo [queste istruzioni](https://scikit-learn.org/stable/install.html). Visto che ci si deve assicurare di usare Python 3, ci si raccomanda di usare un ambiente virtuale. Si noti che se si installa questa libreria in un M1 Mac, ci sono istruzioni speciali nella pagina di cui al riferimento qui sopra.
1. **Installare Jupyter Notebook**. Servirà [installare il pacchetto Jupyter](https://pypi.org/project/jupyter/).
## Ambiente di crezione ML
## Ambiente di creazione ML
Si useranno **notebook** per sviluppare il codice Python e creare modelli di machine learning. Questo tipo di file è uno strumento comune per i data scientist, e viene identificato dal suffisso o estensione `.ipynb`.
I notebook sono un ambiente interattivo che consente allo sviluppatore di scrivere codie, aggiungere note e scrivere documentazione attorno al codice il che è particolarmente utile per progetti sperimentali o orientati alla ricerca.
I notebook sono un ambiente interattivo che consente allo sviluppatore di scrivere codice, aggiungere note e scrivere documentazione attorno al codice il che è particolarmente utile per progetti sperimentali o orientati alla ricerca.
### Esercizio - lavorare con un notebook
In questa cartella, si troverà il file _notebook.ipynb_.
1. Aprure _notebook.ipynb_ in Visual Studio Code.
1. Aprire _notebook.ipynb_ in Visual Studio Code.
Un server Jupyter verrà lanciato con Python 3+. Si troveranno aree del notebook che possono essere `eseguite`, pezzi di codice. Si può eseguire un blocco di codice selezionando l'icona che assomiglia a un bottone di riproduzione.
@ -63,7 +63,7 @@ In questa cartella, si troverà il file _notebook.ipynb_.
hello notebook
```
Si può inframezzare il codice con commenti per auto documentare il notebook.
@ -71,25 +71,25 @@ Si può inframezzare il codice con commenti per auto documentare il notebook.
## Scikit-learn installato e funzionante
Adesso che Python è impostato nel proprio ambiente locale, e si è familiari con i notebook Jupyter, si acquisterà ora confidenza con Scikit-learn (si pronuncia con la `si` di `science`). Scikit-learn fornisce una [API estensiva](https://scikit-learn.org/stable/modules/classes.html#api-ref) che aiuta a eseguire attività ML.
Adesso che Python è impostato nel proprio ambiente locale, e si è familiari con i notebook Jupyter, si acquisterà ora confidenza con Scikit-learn (si pronuncia con la `si` della parola inglese`science`). Scikit-learn fornisce una [API estensiva](https://scikit-learn.org/stable/modules/classes.html#api-ref) che aiuta a eseguire attività ML.
Stando al loro [sito web](https://scikit-learn.org/stable/getting_started.html), "Scikit-learn è una libreria di machine learning open source che supporta l'apprendimento assistito (supervised learning) e non assistito (unsuperivised learnin). Fornisce anche strumenti vari per l'adattamento del modello, la pre-elaborazione dei dati, la selezione e la valutazione dei modelli e molte altre utilità."
In questo corso, si userà Scikit-learn e altri strumenti per costruire modelli di machine learning per eseguire quelle che vengono chiamate attività di 'machine learning tradizionale'. Si sono deliberamente evitate le reti neurali e il deep learning visto che saranno meglio trattati nel prossimo programma di studi 'AI per Principianti'.
Scikit-Learn rende semplice costruire modelli e valutarli per l'uso. Si concentra principalmente sull'utilizzo di dati numerici e contiene diversi insiemi di dati già pronti per l'uso come strumenti di apprendimento. Include anche modelli pre-costruiti per gli studenti da provare. Si esplora ora il processo di caricamento dei dati preconfezionati, e utilizzando un modello di stimatore incorporato prima il modello ML con Scikit-Learn con alcuni dati di base.
Scikit-learn rende semplice costruire modelli e valutarli per l'uso. Si concentra principalmente sull'utilizzo di dati numerici e contiene diversi insiemi di dati già pronti per l'uso come strumenti di apprendimento. Include anche modelli pre-costruiti per gli studenti da provare. Si esplora ora il processo di caricamento dei dati preconfezionati, e, utilizzando un modello di stimatore incorporato, un primo modello ML con Scikit-Learn con alcuni dati di base.
# Esercizio - Il Primo notebook Scikit-learn
## Esercizio - Il Primo notebook Scikit-learn
> Questo tutorial è stato ispirato dall'[esempio di regressione lineare](https://scikit-learn.org/stable/auto_examples/linear_model/plot_ols.html#sphx-glr-auto-examples-linear-model-plot-ols-py) nel sito web di Scikit-learn.
Nel file _notebook.ipynb_ associato a questa lezione, svuotare tutte le celle usando l'icona cestino ('trash can').
In questa sezione, di lavorerà con un piccolo insieme di dati sul diabete che è incorporato in Scikit-learn per scopi di apprendimento. Si immagini di voler testare un trattamento per i pazienti diabetici. I modelli di machine learning potrebbero essere di aiuto nel determinare quali pazienti risponderebbero meglio al trattamento, in base a combinazioni di variabili. Anche un modello di regressione molto semplice, quando visualizzato, potrebbe mostrare informazioni sulle variabili che aiuteranno a organizzare le proprie sperimentazioni cliniche teoriche.
In questa sezione, di lavorerà con un piccolo insieme di dati sul diabete che è incorporato in Scikit-learn per scopi di apprendimento. Si immagini di voler testare un trattamento per i pazienti diabetici. I modelli di machine learning potrebbero essere di aiuto nel determinare quali pazienti risponderebbero meglio al trattamento, in base a combinazioni di variabili. Anche un modello di regressione molto semplice, quando visualizzato, potrebbe mostrare informazioni sulle variabili che aiuteranno a organizzare le sperimentazioni cliniche teoriche.
✅ Esistono molti tipi di metodi di regressione e quale scegliere dipende dalla risposta che si sta cercando. Se si vuole prevedere l'altezza probabile per una persona di una data età, si dovrebbe usare la regressione lineare, visto che si sta cercando un **valore numerico**. Se si è interessati a scoprire se un tipo di cucina dovrebbe essere considerato vegano o no, si sta cercando un'**assegnazione di categoria** quindi si dovrebbe usare la regressione logistica. Si imparerà di più sulla regressione logistica in seguito. Si pensi ad alcune domande che si possono chiedere ai dati e quale di questi metodi sarebbe più appropriato.
Si inizia su questo compito.
Si inizia con questa attività.
### Importare le librerie
@ -109,26 +109,26 @@ Importare alcune librerie che saranno di aiuto per le proprie attività.
from sklearn import datasets, linear_model, model_selection
```
Qui sopra vengono importati `matplottlib`, `numpy` da `sklearn` si importa `datasets`, `linear_model` e `model_selection`. `model_selection` viene usato per dividere i dati negli insiemi di addestramento e test.
Qui sopra vengono importati `matplottlib`, e `numpy`, da `sklearn` si importa `datasets`, `linear_model` e `model_selection`. `model_selection` viene usato per dividere i dati negli insiemi di addestramento e test.
### L'insieme di dati riguardante il diabete
L'[insieme dei dati sul diabetes](https://scikit-learn.org/stable/datasets/toy_dataset.html#diabetes-dataset) include 442 campioni di dati sul diabete, con 10 variabili caratteristiche, alcune delle quali includono:
L'[insieme dei dati sul diabete](https://scikit-learn.org/stable/datasets/toy_dataset.html#diabetes-dataset) include 442 campioni di dati sul diabete, con 10 variabili caratteristiche, alcune delle quali includono:
age (età): età in anni
bmi: indice di massa corporea (body mass index)
bp: media pressione sanguinea
s1 tc: Cellule T (un tipo di leucocito)
- age (età): età in anni
- bmi: indice di massa corporea (body mass index)
- bp: media pressione sanguinea
- s1 tc: Cellule T (un tipo di leucocito)
✅ Questo insieme di dati include il concetto di "sesso" come caratteristica variabile importante per la ricerca sul diabete. Molti insiemi di dati medici includono questo tipo di classificazione binaria. Si rifletta su come categorizzazioni come questa potrebbe escludere alcune parti di una popolazione dai trattamenti.
Ora si caricano i dati di x e y.
Ora si caricano i dati di X e y.
> 🎓 Si ricordi, questo è apprendimento supervisionato (supervised learning), e serve dare un nome all'obiettivo 'y'.
In una nuova cella di codice, caricare l'insieme di dati sul diabete chiamando `load_diabetes()`. Il parametro `return_X_y=True` segnala che `X` sarà una matrice di dati e `y` sarà l'obiettivo della regressione.
1. Si aggiungono alcuni comandi di stampa per msotrare la forma della matrice di dati e suoi primi elementi:
1. Si aggiungono alcuni comandi di stampa per msotrare la forma della matrice di dati e i suoi primi elementi:
```python
X, y = datasets.load_diabetes(return_X_y=True)
@ -146,17 +146,17 @@ In una nuova cella di codice, caricare l'insieme di dati sul diabete chiamando `
-0.04340085 -0.00259226 0.01990842 -0.01764613]
```
✅ Si rifletta sulla relazione tra i dati e l'obiettivo di regressione. La regressione lineare prevede le relazioni tra la caratteristica X e la variabile di destinazione Y. Si può trovare l'[obiettivo](https://scikit-learn.org/stable/datasets/toy_dataset.html#diabetes-dataset) per l'insieme di dati sul diabete nella documentazione? Cosa dimostra questo insieme di dati, dato questo obiettivo?
✅ Si rifletta sulla relazione tra i dati e l'obiettivo di regressione. La regressione lineare prevede le relazioni tra la caratteristica X e la variabile di destinazione y. Si può trovare l'[obiettivo](https://scikit-learn.org/stable/datasets/toy_dataset.html#diabetes-dataset) per l'insieme di dati sul diabete nella documentazione? Cosa dimostra questo insieme di dati, dato quell'obiettivo?
2. Successivamente, selezionare una porzione di questo insieme di dati da tracciare sistemandola in un nuovo array usando la funzione di numpy's `newaxis`. Verrà usata la regressione lineare per generare una linea tra i quali in questi dati secondo il modello che determina.
2. Successivamente, selezionare una porzione di questo insieme di dati da tracciare sistemandola in un nuovo array usando la funzione di numpy's `newaxis`. Verrà usata la regressione lineare per generare una linea tra i valori in questi dati secondo il modello che determina.
```python
X = X[:, np.newaxis, 2]
```
✅ A picere, stampare i dati per verificarne la forma.
✅ A piacere, stampare i dati per verificarne la forma.
3. Ora che si hanno dei dati pronti per essere tracciati, è possibile vedere se una macchina può aiutare a determinare una divisione logica tra i numeri in questo insieme di dati. Per fare ciò, è necessario dividere sia i dati (x) che l'obiettivo (Y) in insiemi di test e addestamento. Scikit-Learn ha un modo semplice per farlo; si possono dividere i dati di prova in un determinato punto.
3. Ora che si hanno dei dati pronti per essere tracciati, è possibile vedere se una macchina può aiutare a determinare una divisione logica tra i numeri in questo insieme di dati. Per fare ciò, è necessario dividere sia i dati (X) che l'obiettivo (y) in insiemi di test e addestamento. Scikit-learn ha un modo semplice per farlo; si possono dividere i dati di prova in un determinato punto.
```python
X_train, X_test, y_train, y_test = model_selection.train_test_split(X, y, test_size=0.33)
@ -177,7 +177,7 @@ In una nuova cella di codice, caricare l'insieme di dati sul diabete chiamando `
y_pred = model.predict(X_test)
```
6. Ora è il momento di mostrare i dati in un tracciato. Matplotlib è uno strumento molto utile per questo compito.Si crei un grafico a dispersione (scatterplot) di tutti i dati del test X e Y e si utilizzi la previsione per disegnare una linea nel luogo più appropriato, tra i raggruppamenti dei dati del modello.
6. Ora è il momento di mostrare i dati in un tracciato. Matplotlib è uno strumento molto utile per questo compito.Si crei un grafico a dispersione (scatterplot) di tutti i dati del test X e y e si utilizzi la previsione per disegnare una linea nel luogo più appropriato, tra i raggruppamenti dei dati del modello.
```python
plt.scatter(X_test, y_test, color='black')
@ -199,12 +199,13 @@ Tracciare una variabile diversa da questo insieme di dati. Suggerimento: modific
In questo tutorial, si è lavorato con una semplice regressione lineare, piuttosto che un regressione univariata o multipla. Si legga circa le differenze tra questi metodi oppure si dia uno sguardo a [questo video](https://www.coursera.org/lecture/quantifying-relationships-regression-models/linear-vs-nonlinear-categorical-variables-ai2Ef)
In questo tutorial, si è lavorato con una semplice regressione lineare, piuttosto che una regressione univariata o multipla. Ci so informi circa le differenze tra questi metodi oppure si dia uno sguardo a [questo video](https://www.coursera.org/lecture/quantifying-relationships-regression-models/linear-vs-nonlinear-categorical-variables-ai2Ef)
Si legga di più sul concetto di regressione e si pensi a quale tipo di domande potrebbero trovare risposta con questa tecnica. Seguire questo [tutorial](https://docs.microsoft.com/learn/modules/train-evaluate-regression-models?WT.mc_id=academic-15963-cxa) per approfondire la propria conoscenza.
Dare un'occhiata all'[insieme di dati Linnerud](https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.datasets.load_linnerud.html#sklearn.datasets.load_linnerud) in Scikit-learn. Questo insieme di dati ha [obiettivi](https://scikit-learn.org/stable/datasets/toy_dataset.html#linnerrud-dataset) multipli: "Consiste di tre variabili di esercizio (dati) e tre variabili fisiologiche (obiettivo) raccolte da venti uomini di mezza età in un fitness club".
Con parole proprie, descrivere come creare un modello di Regressione che tracci la relazione tra il punto vita e il numero di addominali realizzati. Fare lo stesso per gli altri punti dati in questo insieme di dati.
Roberto Pauletto
3 years ago