0 引言
如何把重要的科学数据清晰、直观地展示在用户面前是大数据时代的一个重要技术问题。数据分析可视化可以增强数据的呈现效果,以最快的速度,更加直观的方式,更多维度的观察数据,进而发现数据中隐藏的规律和信息。
1 数据分析的可视化
1.1 数据分析可视化原理
数据分析可视化,是将大量相互关联数据以图形、图像的形式表示。基本思想是将数据集中每一个数据项作为单个图元元素来表示,大量的数据集进而构成数据图像,同时还可以将数据的各个属性值以多维数据的形式表示,这样就可以从不同的维度来观察数据,从而对数据进行更深入的观察和分析。
1.2 数据分析可视化的一般流程
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在数据分析中,所有能借助于图形的方式表现事物原理、规律、逻辑的方法都可以进行数据分析可视化。在数据分析可视化方面,有着完整的流程:
数据读取:对可视化对象的数学描述,包括数据的来源与用途,数据的基本属性、概念模型等;
数据处理:对输入的数据进行各种算法加工,包括数据清洗、筛选、降维、聚类等操作,并将数据与视觉编码进行映射;
数据可视化:基于任务特性与视觉原理,选择合理的生
成工具和方法,生成可视化作品。
2 基于python 的数据分析可视化
Python 是一种解释型编程语言,主要用于Web 开发、科学计算和统计、人工智能和网络爬虫等领域。其不仅具有强大的编程能力,还具有非常强大的数据分析能力,能够大大的提高数据分析的效率。
Python 有大量的可视化工具库,例如:numpy、matplotlib、Seaborn、pandas、scikit-learn 等工具库。
NumPy :用于简化数组和矩阵的操作,是一种开源的数值计算扩展。这种工具可用来存储和处理大型矩阵,比Python 自身的嵌套列表(nested list structure)结构要高效的多,支持大量的维度数组与矩阵运算,此外也针对数组运算提供大量的数学函数库。
Matplotlib :第一个 Python 可视化程序库,提供了完整的2D 和有限3D 图形支持。尽管它已有十多年的历史,但仍然是Python 社区中使用最广泛的绘图库。
Seaborn :Seaborn 利用Matplotlib 的强大功能,可以只用几行代码就创建漂亮的图表。关键区别在于Seaborn 的默认款式和调板设计更加美观和现代。由于Seaborn 是在matplotlib 之上构建的,因此还需要了解matplotlib 以便调整Seaborn 的默认值。
Pandas :基于numpy 构建的,为时间序列分析提供了很好的支持。pandas 中有两个主要的数据结构,一个是
by an example. The purpose of this paper is to provide a practical design idea for the visualization of data analysis with Python.Keywords :python ;big data ;data analysis ;visualization

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