⑴ python中除了matplotlib外還有哪些數據可視化的庫
數據可視化是展示數據、理解數據的有效手段,常用的Python數據可視化庫如下:
1.Matplotlib:第一個Python可視化庫,有許多別的程序庫都是建立在其基礎上或者直接調用該庫,可以很方便地得到數據的大致信息,功能非常強大,但也非常復雜。
2.Seaborn:利用Matplotlib,用簡潔的代碼來製作好看的圖表,與Matplotlib最大的區別為默認繪圖風格和色彩搭配都具有現代美感。
3.ggplot:基於R的一個作圖庫的ggplot2,同時利用了源於《圖像語法》中的概念,允許疊加不同的圖層來完成一幅圖,並不適用於製作非常個性化的圖像,為操作的簡潔度而犧牲了圖像的復雜度。
4.Bokeh:與ggplot很相似,但與ggplot不同之處為它完全基於Python而不是從R處引用。長處在於能用於製作可交互、可直接用於網路的圖表。圖表可以輸出為JSON對象、HTML文檔或者可交互的網路應用。
5.Plotly:可以通過Python notebook使用,與bokeh一樣致力於交互圖表的製作,但提供在別的庫中幾乎沒有的幾種圖表類型,如等值線圖、樹形圖和三維圖表。
6.pygal:與Bokeh和Plotly一樣,提供可直接嵌入網路瀏覽器的可交互圖像。與其他兩者的主要區別在於可將圖表輸出為SVG格式,所有的圖表都被封裝成方法,且默認的風格也很漂亮,用幾行代碼就可以很容易地製作出漂亮的圖表。
7.geoplotlib:用於製作地圖和地理相關數據的工具箱。可用來製作多種地圖,比如等值區域圖、熱度圖、點密度圖等,必須安裝Pyglet方可使用。
8.missingno:用圖像的方式快速評估數據缺失的情況,可根據數據的完整度對數據進行排序或過濾,或者根據熱度圖或樹狀圖對數據進行修正。
⑵ 數據分析員用python做數據分析是怎麼回事,需要用到python中的那些內容,具體是怎麼操作的
大數據!大數據!其實是離不開數據二字,但是總體來講,自己之前對數據的認知是不太夠的,更多是在關注技術的提升上。換句話講,自己是在做技術,這些技術處理的是數據,而不能算是自己是在做數據的。大規模數據的處理是一個非常大的課題,但是這一點更偏向於是搞技術的。
與數據分析相關的Python庫很多,比如Numpy、pandas、matplotlib、scipy等,數據分析的操作包括數據的導入和導出、數據篩選、數據描述、數據處理、統計分析、可視化等等。接下來我們看一下如何利用Python完成數據的分析。
生成數據表
常見的生成方法有兩種,第一種是導入外部數據,第二種是直接寫入數據,Python支持從多種類型的數據導入。在開始使用Python進行數據導入前需要先導入pandas庫,為了方便起見,我們也同時導入Numpy庫。代碼是最簡模式,裡面有很多可選參數設置,例如列名稱、索引列、數據格式等等。
檢查數據表
Python中使用shape函數來查看數據表的維度,也就是行數和列數。你可以使用info函數查看數據表的整體信息,使用dtypes函數來返回數據格式。Isnull是Python中檢驗空值的函數,你可以對整個數據表進行檢查,也可以單獨對某一列進行空值檢查,返回的結果是邏輯值,包含空值返回True,不包含則返回False。使用unique函數查看唯一值,使用Values函數用來查看數據表中的數值。
數據表清洗
Python中處理空值的方法比較靈活,可以使用Dropna函數用來刪除數據表中包含空值的數據,也可以使用fillna函數對空值進行填充。Python中dtype是查看數據格式的函數,與之對應的是astype函數,用來更改數據格式,Rename是更改列名稱的函數,drop_plicates函數刪除重復值,replace函數實現數據替換。
數據預處理
數據預處理是對清洗完的數據進行整理以便後期的統計和分析工作,主要包括數據表的合並、排序、數值分列、數據分組及標記等工作。在Python中可以使用merge函數對兩個數據表進行合並,合並的方式為inner,此外還有left、right和outer方式。使用ort_values函數和sort_index函數完成排序,使用where函數完成數據分組,使用split函數實現分列。
數據提取
主要是使用三個函數:loc、iloc和ix,其中loc函數按標簽值進行提取,iloc按位置進行提取,ix可以同時按標簽和位置進行提取。除了按標簽和位置提起數據以外,還可以按具體的條件進行數據,比如使用loc和isin兩個函數配合使用,按指定條件對數據進行提取。
數據篩選匯總
Python中使用loc函數配合篩選條件來完成篩選功能,配合sum和 count函數還能實現excel中sumif和countif函數的功能。Python中使用的主要函數是groupby和pivot_table。groupby是進行分類匯總的函數,使用方法很簡單,制定要分組的列名稱就可以,也可以同時制定多個列名稱,groupby 按列名稱出現的順序進行分組。
⑶ python常用到哪些庫
Python作為一個設計優秀的程序語言,現在已廣泛應用於各種領域,依靠其強大的第三方類庫,Python在各個領域都能發揮巨大的作用。
下面我們就來看一下python中常用到的庫:
數值計算庫:
1. NumPy
支持多維數組與矩陣運算,也針對數組運算提供大量的數學函數庫。通常與SciPy和Matplotlib一起使用,支持比Python更多種類的數值類型,其中定義的最重要的對象是稱為ndarray的n維數組類型,用於描述相同類型的元素集合,可以使用基於0的索引訪問集合中元素。
2. SciPy
在NumPy庫的基礎上增加了眾多的數學、科學及工程計算中常用的庫函數,如線性代數、常微分方程數值求解、信號處理、圖像處理、稀疏矩陣等,可進行插值處理、信號濾波,以及使用C語言加速計算。
3. Pandas
基於NumPy的一種工具,為解決數據分析任務而生。納入大量庫和一些標準的數據模型,提供高效地操作大型數據集所需的工具及大量的能快速便捷處理數據的函數和方法,為時間序列分析提供很好的支持,提供多種數據結構,如Series、Time-Series、DataFrame和Panel。
數據可視化庫:
4. Matplotlib
第一個Python可視化庫,有許多別的程序庫都是建立在其基礎上或者直接調用該庫,可以很方便地得到數據的大致信息,功能非常強大,但也非常復雜。
5. Seaborn
利用了Matplotlib,用簡潔的代碼來製作好看的圖表。與Matplotlib最大的區別為默認繪圖風格和色彩搭配都具有現代美感。
6. ggplot
基於R的一個作圖庫ggplot2,同時利用了源於《圖像語法》(The Grammar of Graphics)中的概念,允許疊加不同的圖層來完成一幅圖,並不適用於製作非常個性化的圖像,為操作的簡潔度而犧牲了圖像的復雜度。
7. Bokeh
跟ggplot一樣,Bokeh也基於《圖形語法》的概念。與ggplot不同之處為它完全基於Python而不是從R處引用。長處在於能用於製作可交互、可直接用於網路的圖表。圖表可以輸出為JSON對象、HTML文檔或者可交互的網路應用。
8. Plotly
可以通過Python notebook使用,與Bokeh一樣致力於交互圖表的製作,但提供在別的庫中幾乎沒有的幾種圖表類型,如等值線圖、樹形圖和三維圖表。
9. pygal
與Bokeh和Plotly一樣,提供可直接嵌入網路瀏覽器的可交互圖像。與其他兩者的主要區別在於可將圖表輸出為SVG格式,所有的圖表都被封裝成方法,且默認的風格也很漂亮,用幾行代碼就可以很容易地製作出漂亮的圖表。
10. geoplotlib
用於製作地圖和地理相關數據的工具箱。可用來製作多種地圖,比如等值區域圖、熱度圖、點密度圖。必須安裝Pyglet(一個面向對象編程介面)方可使用。
11. missingno
用圖像的方式快速評估數據缺失的情況,可根據數據的完整度對數據進行排序或過濾,或者根據熱度圖或樹狀圖對數據進行修正。
web開發庫:
12. Django
一個高級的Python Web框架,支持快速開發,提供從模板引擎到ORM所需的一切東西,使用該庫構建App時,必須遵循Django的方式。
13. Socket
一個套接字通訊底層庫,用於在伺服器和客戶端間建立TCP或UDP連接,通過連接發送請求與響應。
14. Flask
一個基於Werkzeug、Jinja 2的Python輕量級框架(microframework),默認配備Jinja模板引擎,也包含其他模板引擎或ORM供選擇,適合用來編寫API服務(RESTful rervices)。
15. Twisted
一個使用Python實現的基於事件驅動的網路引擎框架,建立在deferred object之上,一個通過非同步架構實現的高性能的引擎,不適用於編寫常規的Web Apps,更適用於底層網路。
資料庫管理:
16. MySQL-python
又稱MySQLdb,是Python連接MySQL最流行的一個驅動,很多框架也基於此庫進行開發。只支持Python 2.x,且安裝時有許多前置條件。由於該庫基於C語言開發,在Windows平台上的安裝非常不友好,經常出現失敗的情況,現在基本不推薦使用,取代品為衍生版本。
17. mysqlclient
完全兼容MySQLdb,同時支持Python 3.x,是Django ORM的依賴工具,可使用原生SQL來操作資料庫,安裝方式與MySQLdb一致。
18. PyMySQL
純Python實現的驅動,速度比MySQLdb慢,最大的特點為安裝方式簡潔,同時也兼容MySQL-python。
19. SQLAlchemy
一種既支持原生SQL,又支持ORM的工具。ORM是Python對象與資料庫關系表的一種映射關系,可有效提高寫代碼的速度,同時兼容多種資料庫系統,如SQLite、MySQL、PostgreSQL,代價為性能上的一些損失。
自動化運維:
20. jumpsever跳板機
一種由Python編寫的開源跳板機(堡壘機)系統,實現了跳板機的基本功能,包含認證、授權和審計,集成了Ansible、批量命令等。
支持WebTerminal Bootstrap編寫,界面美觀,自動收集硬體信息,支持錄像回放、命令搜索、實時監控、批量上傳下載等功能,基於SSH協議進行管理,客戶端無須安裝agent。主要用於解決可視化安全管理,因完全開源,容易再次開發。
21. Mage分布式監控系統
一種用Python開發的自動化監控系統,可監控常用系統服務、應用、網路設備,可在一台主機上監控多個不同服務,不同服務的監控間隔可以不同,同一個服務在不同主機上的監控間隔、報警閾值可以不同,並提供數據可視化界面。
22. Mage的CMDB
一種用Python開發的硬體管理系統,包含採集硬體數據、API、頁面管理3部分功能,主要用於自動化管理筆記本、路由器等常見設備的日常使用。由伺服器的客戶端採集硬體數據,將硬體信息發送至API,API負責將獲取的數據保存至資料庫中,後台管理程序負責對伺服器信息進行配置和展示。
23. 任務調度系統
一種由Python開發的任務調度系統,主要用於自動化地將一個服務進程分布到其他多個機器的多個進程中,一個服務進程可作為調度者依靠網路通信完成這一工作。
24. Python運維流程系統
一種使用Python語言編寫的調度和監控工作流的平台,內部用於創建、監控和調整數據管道。允許工作流開發人員輕松創建、維護和周期性地調度運行工作流,包括了如數據存儲、增長分析、Email發送、A/B測試等諸多跨多部門的用例。
GUI編程:
25. Tkinter
一個Python的標准GUI庫,可以快速地創建GUI應用程序,可以在大多數的UNIX平台下使用,同樣可以應用在Windows和Macintosh系統中,Tkinter 8.0的後續版本可以實現本地窗口風格,並良好地運行在絕大多數平台中。
26. wxPython
一款開源軟體跨平台GUI庫wxWidgets的Python封裝和Python模塊,是Python語言的一套優秀的GUI圖形庫,允許程序員很方便地創建完整的、功能健全的GUI用戶界面。
27. PyQt
一個創建GUI應用程序的工具庫,是Python編程語言和Qt的成功融合,可以運行在所有主要操作系統上,包括UNIX、Windows和Mac。PyQt採用雙許可證,開發人員可以選擇GPL和商業許可,從PyQt的版本4開始,GPL許可證可用於所有支持的平台。
28. PySide
一個跨平台的應用程式框架Qt的Python綁定版本,提供與PyQt類似的功能,並相容API,但與PyQt不同處為其使用LGPL授權。
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⑷ Python中數據可視化經典庫有哪些
Python有很多經典的數據可視化庫,比較經典的數據可視化庫有下面幾個。
是Python編程語言及其數值數學擴展包 NumPy 的可視化操作界面。它利用通用的圖形用戶界面工具包,如 Tkinter, wxPython, Qt 或 GTK+,向應用程序嵌入式繪圖提供了應用程序介面。
pyplot 是 matplotlib 的一個模塊,它提供了一個類似 MATLAB 的介面。 matplotlib 被設計得用起來像 MATLAB,具有使用 Python 的能力。
優點:繪圖質量高,可繪制出版物質量級別的圖形。代碼夠簡單,易於理解和擴展,使繪圖變得輕松,通過Matplotlib可以很輕松地畫一些或簡單或復雜的圖形,幾行代碼即可生成直方圖、條形圖、散點圖、密度圖等等,最重要的是免費和開源。
優點:用於創建、操縱和研究復雜網路的結構、以及學習復雜網路的結構、功能及其動力學。
上面是我的回答,希望對您有所幫助!
⑸ 人群密度識別系統能實現那些功能
人群密度計數是指估計圖像或視頻中人群的數量、密度或分布,它是智能視頻監控分析領域的關鍵問題和研究熱點,也是後續行為分析、擁塞分析、異常檢測和事件檢測等高級視頻處理任務的基礎。隨著城市化進程的快速推進,城市人口數量急劇增長,導致各種人員高度聚集的社會活動頻繁發生,如果管控不當,極易發生擁擠踩踏事故。
例如上海「12.31」外灘踩踏事故中,由於現場管理和應對措施不當,引發了人群擁擠和摔倒,最終造成了重大人員傷亡的嚴重後果。如果有精度良好的人群計數系統實時統計相關場所的人群數量、分布或密度等信息,及時發現人群擁擠和異常行為並進行預警,以便採取措施進行疏導,就可以避免悲劇的發生。性能良好的人群計數演算法也可以遷移到其他目標計數領域,如顯微圖片中的細菌與細胞計數、擁擠道路上的汽車計數等,拓展人群計數演算法的應用范圍.因此,人群計數方法的研究有著重要的現實意義和應用價值。
顯然的是傳統的人群計數方法具有一定局限性,無法從圖像中提取更抽象的有助於完成人群計數任務的語義特徵,使得面對背景復雜、人群密集、遮擋嚴重的場景時,計數精度無法滿足實際需求。近年來,深度學習技術發展迅猛,在許多計算機視覺任務中得到成功應用,促使研究人員開始探索基於卷積神經網路的人群計數辦法.相比於傳統方法,基於CNN的人群計數方法在處理場景適應性、尺度多樣性等問題時表現更優。而且由於特徵是自學習的,不需要人工選取,可以顯著提升計數效果,因此已經成為當前人群計數領域的研究熱點。使用CNN的人群計數方法主要分為直接回歸計數法和密度圖估計法2類。直接回歸法只需向CNN送入人群圖片,就可以直接輸出人群數量,適用於人群稀疏場景。在密度圖法中,CNN輸出的是人群密度圖,再以數學積分求和的方式計算出人數.這類方法性能的好壞一定程度上依賴於密度圖的質量。為了提升密度圖質量,會引入新的損失函數來提高密度圖的清晰度和准確度。
故本項目通過採用深度學習方法獲取人群密度圖已估計人群數量,使用python語言搭建MSCNN網路實現實時生成人群密度圖以達到估計人群數量的目的。其最終實現效果如下圖可見:
基本介紹
1.1 環境要求
本次環境使用的是python3.6.5+windows平台。主要用的庫有:
opencv模塊。在計算機視覺項目的開發中,opencv作為較大眾的開源庫,擁有了豐富的常用圖像處理函數庫,採用C/C++語言編寫,可以運行在Linux/Windows/Mac等操作系統上,能夠快速的實現一些圖像處理和識別的任務。
numpy模塊。numpy系統是Python的一種開源的數值計算擴展。這種工具可用來存儲和處理大型矩陣,比Python自身的嵌套列表結構要高效得多(該結構也可以用來表示矩陣。
pillow模塊。PIL是理想的圖像存檔和批處理應用程序。您可以使用庫創建縮略圖,在文件格式、列印圖像等之間進行轉換。它提供了廣泛的文件格式支持、高效的內部表示和相當強大的圖像處理功能。核心圖像庫是為快速訪問以幾種基本像素格式存儲的數據而設計的。為通用圖像處理工具提供了堅實的基礎。
keras模塊。Keras是一個由Python編寫的開源人工神經網路庫,可以作為Tensorflow、Microsoft-CNTK和Theano的高階應用程序介面,進行深度學習模型的設計、調試、評估、應用和可視化。
1.2 MSCNN網路介紹
MSCNN作為多尺度卷積神經網路與傳統機器學習演算法相比,深度學習模型能更有效地從高維復雜輸入中自動提取特徵。卷積神經網路是應用最廣泛的深度學習模型之一,通過卷積、池化等操作提取原始數據的特徵,並通過權連接層輸出模型的計算結果。其中,卷積核的大小在一定程度上影響著特徵提取的效果和模型的故障識別能力。MSCNN是一種改進的卷積神經網路,通過不同大小的卷積核從多尺度挖掘特徵信息,有效解決了傳統CNN模型卷積核的自適應選擇問題。