系統的對人工智能的淺顯認識
數據表示 -> 數據清洗 -> 數據統計 -> 數據可視化 -> 數據挖掘 -> 人工智能
數據表示:採用合適方式用程序表達數據
數據清洗:數據歸一化、數據轉換、異常處理
數據統計:數據的概要理解,數量、分佈、中位數等
數據可視化:直觀展示數據內涵的方式
數據挖掘:從數據分析獲得知識,產生數據外的價值
人工智能:數據/語言/圖像/視覺/等方面深度分析與決策
數據處理
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Numpy
表達N維數組的最基礎庫
python接口使用,C語言實現,計算速度優異
python數據分析及科學計算的基礎庫,支撐Pandas等
提供直接的矩陣運算、廣播函數、線性代數等功能比如進行兩個一維數組的運算
使用基礎語法,我們要使用for循環
def pySum():
a = [0,1,2,3,4]
b = [9,8,7,6,5]
c = []
for i in range (len(a)):
c.append(a[i]**2 + b[i]**3)
return c
print(pySum())
使用Numpy,Numpy的最基礎單元是一個數組,數組相當於一個變量,我們就可以用數組變量直接的操作符進行運算
將N維數組看成簡單的數字運算
import Numpy as np
def npSum():
a = np.array([0,1,2,3,4])
b = np.array([9,8,7,6,5])
c = a**2 + b**3
return c
print(npSum())
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Pandas
Python數據分析高層次應用庫
提供了簡單易學的數據結構和數據分析工具
理解數據類型與索引的關係,操作索引即操作數據
Python最主要的數據分析功能庫,基於Numpy開發Pandas庫核心提供了兩個數據結構
Series = 索引 + 一維數據
通過索引來與一維數據進行關聯,進而通過索引來操作數據的一種數據方法DataFrame = 行列索引 + 二維數據
使用行列的二維索引來操作二維數據的方法Pandas庫通過擴展了對一維數據和二維數據的一種表示,因而能夠形成更高層次對數據的操作,簡化數據分析的運行
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Scipy
數學、科學和工程計算功能庫
提供了一批數學算法及工程數據運算功能
類似Matlab,可用於如傅里葉變換、信號處理等應用
Python最主要的科學計算功能庫,基於Numpy開發
數據可視化
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Matplotlib
http://matplotlib.org
高質量的二維數據可視化功能庫
提供了超過100種數據可視化展示效果
通過matplotlib.pyplot子庫調用各可視化效果,相當於各個子庫的快捷方式
Python最主要的數據可視化功能庫,基於Numpy開發 -
Seaborn
http://seaborn.pydata.org
統計類數據可視化功能庫
提供了一批高層次的統計類數據可視化展示效果
主要展示數據間分佈、分類和線性關係等內容
基於Matplotlib開發,支持Numpy和Pandas -
Mayavi
http://docs.enthought.com/mayavi/mayavi/
三維科學數據可視化功能庫
提供了一批簡單易用的3D科學計算數據可視化展示效果
目前版本Mayavi2,三維可視化最主要的第三方庫
支持Numpy、TVTK、Traits、Envisage等第三方庫
文本處理
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PyPDF2
http://mstamy2.github.io/PyPDF2
用來處理pdf文件的工具集
提供了一批處理PDF文件的計算功能
支持獲取信息、分隔/整合文件、加密解密等
完全Python語言實現,不需要額外依賴,功能穩定比如我們將兩個pdf文件整合輸出一個pdf文件
from PyPDF2 import PdfFileReader, PdfFileMerger
merger = PdfFileMerger()
input1 = open("document1.pdf","rb")
input2 = open("document2.pdf","rb")
merger.append(fileobj = input1, pages = (0,3))
merger.merge(position = 2, fileobj = input2, pages = (0,1))
output = open("document-output.pdf","rb")
merger.write(output)
- NLTK
http://www.nltk.org
自然語言文本處理第三方庫
提供了一批簡單易用的自然語言文本處理功能
支持語言文本分類、標記、語法句法、語義分析等
最優秀的Pyhon自然語言處理庫
將一個自然語言文本變成一個樹型結構,並且分析其中各個部分邏輯的之間關係
from nltk.corpus import treebank
t = treebank.parsed_sents('wsj_0001.mrg')[0]
t.draw()
機器學習
- Scikit-learn
http://scikit-learn.org/
機器學習方法工具集
提供一批統一化的機器學習方法功能接口
提供聚類、分類、迴歸、強化學習等計算功能
機器學習最基本且最優秀的Python第三方庫 - TensorFlow
http://www.tensorflow.org/
AlphaGo背後的機器學習計算框架
谷歌公司推動的開源機器學習框架
將數據流圖作爲基礎,圖節點代表運算,邊代表張量
代碼示例
import tensorflow as tf
init = tf.global_variables_initializer()
sess = tf.Session()
sess.run(init)
res = sess.run(result)
print('result:',res')
- MXNet
http://mxnet.incubator.apache.org/
基於神經網絡的深度學習計算框架
提供可擴展的神經網絡及深度學習計算功能
可用於自動駕駛、機器翻譯、語音識別等衆多領域