Методы и примеры кода для освоения науки о данных

Ниже приведены несколько методов, обычно используемых в науке о данных, а также примеры кода:

  1. Очистка данных.
    Очистка данных включает в себя обработку пропущенных значений, выбросов и несоответствий в наборе данных.

    Пример Python:

    import pandas as pd
    # Drop rows with missing values
    cleaned_data = original_data.dropna()
    # Replace outliers with a specific value
    cleaned_data['column_name'] = cleaned_data['column_name'].clip(lower=lower_bound, upper=upper_bound)
    # Correct inconsistent values
    cleaned_data['column_name'] = cleaned_data['column_name'].replace({'incorrect_value': 'correct_value'})
  2. Предварительная обработка данных.
    Методы предварительной обработки данных включают масштабирование функций, горячее кодирование и нормализацию.

    Пример Python:

    from sklearn.preprocessing import StandardScaler, OneHotEncoder
    # Feature scaling
    scaler = StandardScaler()
    scaled_data = scaler.fit_transform(data)
    # One-hot encoding
    encoder = OneHotEncoder()
    encoded_data = encoder.fit_transform(data)
    # Normalization
    normalized_data = (data - data.min()) / (data.max() - data.min())
  3. Исследовательский анализ данных (EDA):
    EDA включает в себя визуализацию и анализ данных для получения такой информации, как корреляция, распределение и закономерности.

    Пример Python:

    import seaborn as sns
    # Correlation heatmap
    correlation_matrix = data.corr()
    sns.heatmap(correlation_matrix, annot=True)
    # Distribution plot
    sns.histplot(data['column_name'])
    # Scatter plot
    sns.scatterplot(x='column1', y='column2', data=data)
  4. Алгоритмы машинного обучения.
    В зависимости от задачи можно применять различные алгоритмы машинного обучения, например линейную регрессию, деревья решений и случайные леса.

    Пример Python:

    from sklearn.linear_model import LinearRegression
    from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
    from sklearn.ensemble import RandomForestRegressor
    # Linear regression
    model = LinearRegression()
    model.fit(X_train, y_train)
    predictions = model.predict(X_test)
    # Decision tree classifier
    model = DecisionTreeClassifier()
    model.fit(X_train, y_train)
    predictions = model.predict(X_test)
    # Random forest regressor
    model = RandomForestRegressor()
    model.fit(X_train, y_train)
    predictions = model.predict(X_test)
  5. Оценка модели:
    Оценка эффективности моделей с использованием таких показателей, как точность, точность, отзыв и показатель F1.

    Пример Python:

    from sklearn.metrics import accuracy_score, precision_score, recall_score, f1_score
    # Accuracy
    accuracy = accuracy_score(y_true, y_pred)
    # Precision
    precision = precision_score(y_true, y_pred)
    # Recall
    recall = recall_score(y_true, y_pred)
    # F1-score
    f1 = f1_score(y_true, y_pred)