python數據分析馬爾可夫

A. 如何用python寫 數據分析工具

• 數據導入

• 導入本地的或者web端的CSV文件；

• 數據變換；

• 數據統計描述；

• 假設檢驗

• 單樣本t檢驗；

• 可視化；

• 創建自定義函數。

數據導入

這是很關鍵的一步，為了後續的分析我們首先需要導入數據。通常來說，數據是CSV格式，就算不是，至少也可以轉換成CSV格式。在Python中，我們的操作如下：

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import pandas as pd

# Reading data locally

df = pd.read_csv('/Users/al-ahmadgaidasaad/Documents/d.csv')

# Reading data from web

data_url = "t/Analysis-with-Programming/master/2014/Python/Numerical-Descriptions-of-the-Data/data.csv"

df = pd.read_csv(data_url)

為了讀取本地CSV文件，我們需要pandas這個數據分析庫中的相應模塊。其中的read_csv函數能夠讀取本地和web數據。

數據變換

既然在工作空間有了數據，接下來就是數據變換。統計學家和科學家們通常會在這一步移除分析中的非必要數據。我們先看看數據：

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# Head of the data

print df.head()

# OUTPUT

0 12432934148330010553

1 41589235 4287806335257

2 17871922 19551074 4544

317152 14501 3536 1960731687

4 12662385 25303315 8520

# Tail of the data

print df.tail()

# OUTPUT

74 2505 20878 3519 1973716513

7560303 40065 7062 1942261808

76 63116756 3561 1591023349

7713345 38902 2583 1109668663

78 2623 18264 3745 1678716900

對R語言程序員來說，上述操作等價於通過print(head(df))來列印數據的前6行，以及通過print(tail(df))來列印數據的後6行。當然Python中，默認列印是5行，而R則是6行。因此R的代碼head(df, n = 10)，在Python中就是df.head(n = 10)，列印數據尾部也是同樣道理。

在R語言中，數據列和行的名字通過colnames和rownames來分別進行提取。在Python中，我們則使用columns和index屬性來提取，如下：

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# Extracting column names

print df.columns

# OUTPUT

Index([u'Abra', u'Apayao', u'Benguet', u'Ifugao', u'Kalinga'], dtype='object')

# Extracting row names or the index

print df.index

# OUTPUT

Int64Index([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78], dtype='int64')

數據轉置使用T方法，

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# Transpose data

print df.T

# OUTPUT

01 23 45 67 89

Abra1243 41581787171521266 5576 927215401039 5424

Apayao2934 92351922145012385 7452109917038138210588

Benguet148 42871955 353625307712796 24632592 1064

Ifugao3300

... 69 70 71 72 73 74 75 76 77

Abra ...12763 247059094 620913316 250560303 631113345

Apayao ...376251953235126 6335386132087840065 675638902

Benguet... 2354 4045 5987 3530 2585 3519 7062 3561 2583

Ifugao ... 9838171251894015560 774619737194221591011096

Kalinga...

78

Abra2623

Apayao 18264

Benguet 3745

Ifugao 16787

Kalinga16900

Other transformations such as sort can be done using<code>sort</code>attribute. Now let's extract a specific column. In Python, we do it using either<code>iloc</code>or<code>ix</code>attributes, but<code>ix</code>is more robust and thus I prefer it. Assuming we want the head of the first column of the data, we have

其他變換，例如排序就是用sort屬性。現在我們提取特定的某列數據。Python中，可以使用iloc或者ix屬性。但是我更喜歡用ix，因為它更穩定一些。假設我們需數據第一列的前5行，我們有：

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print df.ix[:, 0].head()

# OUTPUT

0 1243

1 4158

2 1787

317152

4 1266

Name: Abra, dtype: int64

順便提一下，Python的索引是從0開始而非1。為了取出從11到20行的前3列數據，我們有：

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print df.ix[10:20, 0:3]

# OUTPUT

AbraApayaoBenguet

109811311 2560

1127366 15093 3039

12 11001701 2382

13 7212 11001 1088

14 10481427 2847

1525679 15661 2942

16 10552191 2119

17 54376461734

18 10291183 2302

1923710 12222 2598

20 10912343 2654

上述命令相當於df.ix[10:20, ['Abra', 'Apayao', 'Benguet']]。

為了舍棄數據中的列，這里是列1(Apayao)和列2(Benguet)，我們使用drop屬性，如下：

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print df.drop(df.columns[[1, 2]], axis = 1).head()

# OUTPUT

AbraIfugaoKalinga

0 1243330010553

1 4158806335257

2 17871074 4544

317152 1960731687

4 12663315 8520

axis參數告訴函數到底舍棄列還是行。如果axis等於0，那麼就舍棄行。

統計描述

下一步就是通過describe屬性，對數據的統計特性進行描述：

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print df.describe()

# OUTPUT

AbraApayaoBenguetIfugao Kalinga

count 79.000000 79.00000079.000000 79.000000 79.000000

mean 12874.37974716860.6455703237.39240512414.62025330446.417722

std16746.46694515448.1537941588.536429 5034.28201922245.707692

min927.000000401.000000 148.000000 1074.000000 2346.000000

25% 1524.000000 3435.5000002328.000000 8205.000000 8601.500000

50% 5790.00000010588.0000003202.00000013044.00000024494.000000

75%13330.50000033289.0000003918.50000016099.50000052510.500000

max60303.00000054625.0000008813.00000021031.00000068663.000000

假設檢驗

Python有一個很好的統計推斷包。那就是scipy裡面的stats。ttest_1samp實現了單樣本t檢驗。因此，如果我們想檢驗數據Abra列的稻穀產量均值，通過零假設，這里我們假定總體稻穀產量均值為15000，我們有：

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from scipy import stats as ss

# Perform one sample t-test using 1500 as the true mean

print ss.ttest_1samp(a = df.ix[:, 'Abra'], popmean = 15000)

# OUTPUT

(-1.1281738488299586, 0.26270472069109496)

返回下述值組成的元祖：

• t : 浮點或數組類型
  t統計量

• prob : 浮點或數組類型
  two-tailed p-value 雙側概率值

通過上面的輸出，看到p值是0.267遠大於α等於0.05，因此沒有充分的證據說平均稻穀產量不是150000。將這個檢驗應用到所有的變數，同樣假設均值為15000，我們有：

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print ss.ttest_1samp(a = df, popmean = 15000)

# OUTPUT

(array([ -1.12817385, 1.07053437, -65.81425599,-4.564575, 6.17156198]),

array([2.62704721e-01, 2.87680340e-01, 4.15643528e-70,

1.83764399e-05, 2.82461897e-08]))

第一個數組是t統計量，第二個數組則是相應的p值。

可視化

Python中有許多可視化模塊，最流行的當屬matpalotlib庫。稍加提及，我們也可選擇bokeh和seaborn模塊。之前的博文中，我已經說明了matplotlib庫中的盒須圖模塊功能。

;

• 重復100次; 然後

• 計算出置信區間包含真實均值的百分比

Python中，程序如下：

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import numpy as np

import scipy.stats as ss

def case(n = 10, mu = 3, sigma = np.sqrt(5), p = 0.025, rep = 100):

m = np.zeros((rep, 4))

for i in range(rep):

norm = np.random.normal(loc = mu, scale = sigma, size = n)

xbar = np.mean(norm)

low = xbar - ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))

up = xbar + ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))

if (mu > low) & (mu < up):

rem = 1

else:

rem = 0

m[i, :] = [xbar, low, up, rem]

inside = np.sum(m[:, 3])

per = inside / rep

desc = "There are " + str(inside) + " confidence intervals that contain "

"the true mean (" + str(mu) + "), that is " + str(per) + " percent of the total CIs"

return {"Matrix": m, "Decision": desc}

上述代碼讀起來很簡單，但是循環的時候就很慢了。下面針對上述代碼進行了改進，這多虧了Python專家，看我上篇博文的15條意見吧。

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import numpy as np

import scipy.stats as ss

def case2(n = 10, mu = 3, sigma = np.sqrt(5), p = 0.025, rep = 100):

scaled_crit = ss.norm.ppf(q = 1 - p) * (sigma / np.sqrt(n))

norm = np.random.normal(loc = mu, scale = sigma, size = (rep, n))

xbar = norm.mean(1)

low = xbar - scaled_crit

up = xbar + scaled_crit

rem = (mu > low) & (mu < up)

m = np.c_[xbar, low, up, rem]

inside = np.sum(m[:, 3])

per = inside / rep

desc = "There are " + str(inside) + " confidence intervals that contain "

"the true mean (" + str(mu) + "), that is " + str(per) + " percent of the total CIs"

return {"Matrix": m, "Decision": desc}

更新

那些對於本文ipython notebook版本感興趣的，請點擊這里。這篇文章由Nuttens Claude負責轉換成ipython notebook 。

B. 隱式馬爾科夫模型 及 Python + HMMlearn的使用

hmmlearn

隱式馬爾科夫模型Hidden Markov Models(HMMs) 是一種通用的概率模型。一個可觀測的變數X的序列被一個內部的隱藏狀態Z所生成。其中，隱藏狀態Z無法被直接觀測。在隱藏狀態之間的轉移被假設是通過 馬爾科夫鏈(Markov chain) 的形式。
模型可以表示為 起始概率向量 和轉移概率矩陣 . 一個觀測量生成的概率可以是關於 的任意分布， 基於當前的隱藏狀態。

HMMs的3個基本問題:

hmmlearn 是Python支持HMMs的包。原來是sklearn的一部分，後來由於介面不一致分成單獨的包了。不過使用起來和sklearn的其他模型類似。

構造HMM model:

初始化的參數主要有 n_components , covariance_type , n_iter 。每個參數的作用我還沒有研究。

通過 fit 方法。
輸入是一個矩陣，包含拼接的觀察序列concatenated sequences of observation (也就是samples)，和序列的長度。

EM演算法是背後擬合模型的演算法。基於梯度優化的方法。通常會卡到一個局部極優值上。通常用戶需要用不同的初始化跑多次 fit ，然後選擇分數最高的模型。

分數通過 score 方法計算。
推導出的最優的隱藏狀態可以調用 predict 方法獲得。 predict 方法可以指定解碼器演算法。當前支持的有 viterbi （Vierbi algorithm）和 map (posteriori estimation)。

C. 誰有有《利用Python進行數據分析》pdf 謝謝

利用Python進行數據分析第二版.pdf
http://qiniu.jplayer.top/利用python數據分析第二版-中文版&英文版.zip

D. 如何用python進行數據分析

1、Python數據分析流程及學習路徑

數據分析的流程概括起來主要是：讀寫、處理計算、分析建模和可視化四個部分。在不同的步驟中會用到不同的Python工具。每一步的主題也包含眾多內容。

根據每個部分需要用到的工具，Python數據分析的學習路徑如下：

相關推薦：《Python入門教程》

2、利用Python讀寫數據

Python讀寫數據，主要包括以下內容：

我們以一小段代碼來看：

可見，僅需簡短的兩三行代碼即可實現Python讀入EXCEL文件。

3、利用Python處理和計算數據

在第一步和第二步，我們主要使用的是Python的工具庫NumPy和pandas。其中，NumPy主要用於矢量化的科學計算，pandas主要用於表型數據處理。

4、利用Python分析建模

在分析和建模方面，主要包括Statsmdels和Scikit-learn兩個庫。

Statsmodels允許用戶瀏覽數據，估計統計模型和執行統計測試。可以為不同類型的數據和每個估算器提供廣泛的描述性統計，統計測試，繪圖函數和結果統計列表。

Scikit-leran則是著名的機器學習庫，可以迅速使用各類機器學習演算法。

5、利用Python數據可視化

數據可視化是數據工作中的一項重要內容，它可以輔助分析也可以展示結果。

E. python怎麼分析數據

python怎麼分析數據？
在不同的場景下通常可以採用不同的數據分析方式，比如對於大部分職場人來說，Excel可以滿足大部分數據分析場景，當數據量比較大的時候可以通過學習資料庫知識來完成數據分析任務，對於更復雜的數據分析場景可以通過BI工具來完成數據分析。通過工具進行數據分析一方面比較便捷，另一方面也比較容易掌握。
但是針對於更加開放的數據分析場景時，就需要通過編程的方式來進行數據分析了，比如通過機器學習的方式進行數據分析，而Python語言在機器學習領域有廣泛的應用。採用機器學習的方式進行數據分析需要經過五個步驟，分別是數據准備、演算法設計、演算法訓練、演算法驗證和演算法應用。
採用機器學習進行數據分析時，首先要了解一下常見的演算法，比如knn、決策樹、支持向量機、樸素貝葉斯等等，這些演算法都是機器學習領域非常常見的演算法，也具有比較廣泛的應用場景。當然，學習這些演算法也需要具備一定的線性代數和概率論基礎。學習不同的演算法最好結合相應的應用場景進行分析，有的場景也需要結合多個演算法進行分析。另外，通過場景來學習演算法的使用會盡快建立畫面感。
採用Python進行數據分析還需要掌握一系列庫的使用，包括Numpy（矩陣運算庫）、Scipy（統計運算庫）、Matplotpb（繪圖庫）、pandas（數據集操作）、Sympy（數值運算庫）等庫，這些庫在Python進行數據分析時有廣泛的應用。
相關推薦：《Python教程》以上就是小編分享的關於python怎麼分析數據的詳細內容希望對大家有所幫助，更多有關python教程請關注環球青藤其它相關文章！

F. python如何做數據分析

Python做數據分析比較好用且流行的是numpy、pandas庫，有興趣的話，可以深入了解、學習一下。

G. python怎麼做大數據分析

數據獲取：公開數據、Python爬蟲外部數據的獲取方式主要有以下兩種。（推薦學習：Python視頻教程）
第一種是獲取外部的公開數據集，一些科研機構、企業、政府會開放一些數據，你需要到特定的網站去下載這些數據。這些數據集通常比較完善、質量相對較高。
另一種獲取外部數據的方式就是爬蟲。
比如你可以通過爬蟲獲取招聘網站某一職位的招聘信息，爬取租房網站上某城市的租房信息，爬取豆瓣評分評分最高的電影列表，獲取知乎點贊排行、網易雲音樂評論排行列表。基於互聯網爬取的數據，你可以對某個行業、某種人群進行分析。
在爬蟲之前你需要先了解一些 Python 的基礎知識：元素（列表、字典、元組等）、變數、循環、函數………
以及，如何用 Python 庫（urlpb、BeautifulSoup、requests、scrapy）實現網頁爬蟲。
掌握基礎的爬蟲之後，你還需要一些高級技巧，比如正則表達式、使用cookie信息、模擬用戶登錄、抓包分析、搭建代理池等等，來應對不同網站的反爬蟲限制。
數據存取：SQL語言
在應對萬以內的數據的時候，Excel對於一般的分析沒有問題，一旦數據量大，就會力不從心，資料庫就能夠很好地解決這個問題。而且大多數的企業，都會以SQL的形式來存儲數據。
SQL作為最經典的資料庫工具，為海量數據的存儲與管理提供可能，並且使數據的提取的效率大大提升。你需要掌握以下技能：
提取特定情況下的數據
資料庫的增、刪、查、改
數據的分組聚合、如何建立多個表之間的聯系
數據預處理：Python（pandas）
很多時候我們拿到的數據是不幹凈的，數據的重復、缺失、異常值等等，這時候就需要進行數據的清洗，把這些影響分析的數據處理好，才能獲得更加精確地分析結果。
對於數據預處理，學會 pandas （Python包）的用法，應對一般的數據清洗就完全沒問題了。需要掌握的知識點如下：
選擇：數據訪問
缺失值處理：對缺失數據行進行刪除或填充
重復值處理：重復值的判斷與刪除
異常值處理：清除不必要的空格和極端、異常數據
相關操作：描述性統計、Apply、直方圖等
合並：符合各種邏輯關系的合並操作
分組：數據劃分、分別執行函數、數據重組
Reshaping：快速生成數據透視表
概率論及統計學知識
需要掌握的知識點如下：
基本統計量：均值、中位數、眾數、百分位數、極值等
其他描述性統計量：偏度、方差、標准差、顯著性等
其他統計知識：總體和樣本、參數和統計量、ErrorBar
概率分布與假設檢驗：各種分布、假設檢驗流程
其他概率論知識：條件概率、貝葉斯等
有了統計學的基本知識，你就可以用這些統計量做基本的分析了。你可以使用 Seaborn、matplotpb 等（python包）做一些可視化的分析，通過各種可視化統計圖，並得出具有指導意義的結果。
Python 數據分析
掌握回歸分析的方法，通過線性回歸和邏輯回歸，其實你就可以對大多數的數據進行回歸分析，並得出相對精確地結論。這部分需要掌握的知識點如下：
回歸分析：線性回歸、邏輯回歸
基本的分類演算法：決策樹、隨機森林……
基本的聚類演算法：k-means……
特徵工程基礎：如何用特徵選擇優化模型
調參方法：如何調節參數優化模型
Python 數據分析包：scipy、numpy、scikit-learn等
在數據分析的這個階段，重點了解回歸分析的方法，大多數的問題可以得以解決，利用描述性的統計分析和回歸分析，你完全可以得到一個不錯的分析結論。
當然，隨著你實踐量的增多，可能會遇到一些復雜的問題，你就可能需要去了解一些更高級的演算法：分類、聚類。
然後你會知道面對不同類型的問題的時候更適合用哪種演算法模型，對於模型的優化，你需要去了解如何通過特徵提取、參數調節來提升預測的精度。
你可以通過 Python 中的 scikit-learn 庫來實現數據分析、數據挖掘建模和分析的全過程。
更多Python相關技術文章，請訪問Python教程欄目進行學習！以上就是小編分享的關於python怎麼做大數據分析的詳細內容希望對大家有所幫助，更多有關python教程請關注環球青藤其它相關文章！