下面來介紹一下基於Python的數據分析,主要介紹數據分析的概念、數據分析流程、Python優點、經常使用模塊的用途以及使用
Python進行數據分析的學習方法及步驟;python
隨着大數據和人工智能時代的到來,網絡和信息技術開始滲透到人類平常生活的方方面面,產生的數據量也呈現指數級增加的態勢,同時現有數據的量級已經遠遠超過了目前人力所能處理的範疇。在此背景下,數據分析成爲數據科學領域中一個全新的研究
課題。在數據分析的程序語言選擇上,因爲Python語言在數據分析和處理方面的優點,大量的數據科學領域的從業者使用Python
來進行數據科學相關的研究工做。算法
一、數據分析的概念數據庫
數據分析是指用適當的分析方法對收集來的大量數據進行分析,提取有用信息和造成結論,對數據加以詳細研究和歸納總結的過程。隨着信息技術的高速發展,企業生產、收集、存儲和處理數據的能力大大提升,同時數據量也與日俱增。把這些繁雜的數據經過數據分析方法進行提煉,以此研究出數據的發展規律和預測趨勢走向,進而幫助企業管理層作出決策。編程
二、數據分析的流程數組
數據分析是一種解決問題的過程和方法,主要的步驟有需求分析、數據獲取、數據預處理、分析建模、模型評價與優化、部署:網絡
1)需求分析機器學習
數據分析中的需求分析是數據分析環節中的第一步,也是很是重要的一步,決定了後續的分析方法和方向。主要內容是根據業務、生產和財務等部門的須要,結合現有的數據狀況,提出數據分析需求的總體分析方向、分析內容,最終和需求方達成一致。編程語言
2)數據獲取函數
數據獲取是數據分析工做的基礎,是指根據需求分析的結果提取、收集數據。數據獲取主要有兩種方式:網絡爬蟲獲取和本地獲取。網絡爬蟲獲取指的是經過Python編寫爬蟲程序合法獲取互聯網中的各類文字、語音、圖片和視頻等信息;本地獲取指的是經過計算機工具獲取存儲在本地數據庫中的生產、營銷和財務等系統的歷史數據和實時數據。工具
3)數據預處理
數據預處理是指對數據進行數據合併、數據清洗、數據標準化和數據變換,並直接用於分析建模的這一過程的總稱。其中,數據合併能夠將多張互相關聯的表格合併爲一張;數據清洗能夠去掉重複、缺失、異常、不一致的數據;數據標準化能夠去除特徵間的量綱差別;數據交換則能夠經過離散化、啞變量處理等技術知足後期分析與建模的數據要求。在數據分析過程當中,數據預處理的各個過程互相交叉,並無固定的前後順序。
4)分析建模
分析建模是指經過對比分析、分組分析、交叉分析、迴歸分析等分析方法,以及聚類模型、分類模型、關聯規則、智能推薦等模型和算法,發現數據中的有價值信息,並得出結論的過程。
5)模型評價與優化
模型評價是指對於已經創建的一個或多個模型,根據其模型的類別,使用不一樣的指標評價其性能優劣的過程。模型的優化則是指模型性能在通過模型評價後已經達到了要求,但在實際生產環境應用過程當中,發現模型的性能並不理想,繼而對模型進行重構與優化的過程。
6)部署
部署是指將數據分析結果與結論應用至實際生產系統的過程。根據需求的不一樣,部署階段能夠是一份包含了現狀具體整改措施的數據分析報告,也能夠是將模型部署在整個生產系統的解決方案。在多數項目中,數據分析員提供的是一份數據分析報告或者一套解決方案,實際執行與部署的是需求方。
三、Python是功能強大的數據分析工具
Python具備豐富和強大的庫,它常被稱爲膠水語言,可以把用其餘語言製做的各類模塊很輕鬆地鏈接在一塊兒,是一門更易學、更嚴謹的程序設計語言,經常使用於數據分析、機器學習、矩陣運算、科學數據可視化、數字圖像處理、網絡爬蟲、Web應用等;R語言經常使用於統計分析、機器學習、科學數據可視化等;MATLAB則用於矩陣運算、數值分析、科學數據可視化、機器學習、符號運算、數字圖像處理及信號處理等。能夠看出,以上三種語言都可進行數據分析。
四、Python進行數據分析的優點
Python是一門應用很是普遍的計算機語言,在數據科學領域具備無可比擬的優點。Python正在逐漸成爲數據科學領域的主流語言。Python數據分析具備如下幾方面優點:
1》語法簡單精煉。對於初學者來講,比起其餘編程語言,Python更容易上手;
2》有許多功能強大的庫。結合在編程方面的強大實力,能夠只使用Python這一種語言就能夠去構建以數據爲中心的應用程序;
3》不只適用於研究和原型構建,同時也適用於構建生產系統。研究人員和工程技術人員使用同一種編程工具,能給企業帶來顯著的組織效益,並下降企業的運營成本;
4》Python程序可以以多種方式輕易地與其餘語言的組件「粘接」在一塊兒。例如,Python的C語言API能夠幫助Python程序靈活地調用C程序,這意味着用戶能夠根據須要給Python程序添加功能,或者在其餘環境系統中使用Python;
5》Python是一個混合體,豐富的工具集使它介於系統的腳本語言和系統語言之間。Python不只具有全部腳本語言簡單和易用的特色,還提供了編譯語言所具備的高級軟件工程工具。
五、Python數據分析經常使用類庫介紹
Python擁有IPython、Num Py、Sci Py、pandas、Matplot⁃lib、scikit-learn和Spyder等功能齊全、接口統一的庫,能爲數據分析工做提供極大的便利。其中,Num Py主要有如下特色:
1)具備快速高效的多維數組對象ndarray;
2)具備對數組執行元素級計算及直接對數組執行數學運算的函數;
3)具備線性代數運算、傅里葉變換及隨機數生成的功能;
4)能將C、C++、Fortran代碼集成到Python;
5)可做爲算法之間傳遞數據的容器。
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