数据科学家使用的Python库有哪些
本文介绍了数据科学家使用的最流行的Python库。
NumPy
NumPy是最广泛使用的用于科学计算的开源Python库之一。它内置的数学函数可以实现闪电般的计算,并支持多维数据和大量矩阵。线性代数也利用了它。NumPy数组经常比列表更受欢迎,因为它消耗的内存更少,而且更方便和高效。
NumPy是一个开源项目,旨在用Python促进数值计算,据其网站介绍。它设计于2005年,是基于Numeric和Numarray库的早期工作。NumPy的主要优势之一是它是在修改过的BSD许可证下发布的,因此它将永远是免费使用的。
Pandas
在数据科学领域,Pandas是一个广泛使用的开源库。它主要用于数据分析、操作和清理。Pandas实现了简单的数据建模和数据分析活动,而不需要大量的编码。根据他们的网站,Pandas是一个快速、强大、多功能、简单的开源数据分析和操作工具。
Matplotlib
Matplotlib是一个用Python编写的大型可视化工具包,可以用来制作静态和动态的可视化。大量的第三方程序,包括各种更高级别的绘图接口(Seaborn、HoloViews、ggplot等),加强并建立在Matplotlib的功能之上。
Matplotlib旨在实现与MATLAB一样的功能,并具有兼容Python的额外优势。它还具有开源和免费的优势。它允许用户使用一些绘图类型来可视化数据,如散点图、直方图、柱状图、误差图和boxplots。此外,所有的可视化只需要几行代码就可以创建。
Seaborn
Seaborn是一个强大的界面,用于构建令人惊叹的、有洞察力的统计可视化,这对于从数据中获得洞察力和研究数据至关重要。它是另一个很受欢迎的Python数据可视化工具包,建立在Matplotlib上。这个Python模块与NumPy和pandas数据结构都有密切联系。Seaborn的核心原则是将可视化作为数据探索和分析的一部分来规范。因此,它的图表算法利用了包括详细数据集的数据框架。
Plotly
使用流行的开源程序Plotly创建交互式图形和图表。用Plotly制作的数据可视化可以导出为HTML文件,在Jupyter笔记本和使用Dash的Web应用程序中查看,或保存到云端。基于Plotly的JavaScript库(plotly.js)。
包括40多种不同的图表,如散点图、柱状图、线形图、柱状图、饼状图、误差条、箱形图、多轴图、火花线、树状图和三维图表。除了数据可视化的标准工具外,Plotly还提供更多的专业选项,如等高线图。
当涉及到交互式可视化或类似仪表盘的显示时,Plotly是Matplotlib和Seaborn的一个可敬的替代品。它现在可以在MIT许可下使用。
Scikit-Learn
Scikit-learn对机器学习至关重要。作为一个Python机器学习库,scikit-learn得到了广泛的利用。这个开源的Python库在BSD许可下发布,结合了NumPy、SciPy和Matplotlib的功能,适合在商业环境中使用。分析数据以进行未来预测的过程被减少和加快了。
虽然scikit-learn最初是在2007年作为谷歌夏季代码项目推出的,但此后一直通过机构和私人资金维持。
scikit-learn最好的地方是真的非常容易使用。
用于机器学习的Python库
LightGBM
LightGBM是一个著名的开源梯度提升库,利用了基于树的算法。它有以下优点 –
- 培训的有效性和速度都得到了提高。
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减少内存的使用
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更高的精度
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支持并行、分布式和GPU学习
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能够处理巨大的数据量
它可以执行监督下的分类以及回归问题。要了解更多关于这个奇妙的框架,请访问他们的官方文档或GitHub。
XGBoost
XGBoost是另一个广泛使用的分布式梯度提升工具包,其目标是可移植性、适应性和性能。它可以在梯度提升框架内使用机器学习技术。以梯度提升决策树(GBDT)的形式,XGBoost提供了一种并行的树形提升技术,可以快速准确地解决各种数据科学问题。同样的代码可以在主要的分布式设置(Hadoop、SGE、MPI)中处理无限多的问题。
XGBoost可以帮助个人和团队赢得几乎所有的Kaggle结构化数据竞赛,这一事实促使它在近几年迅速流行起来。
Python中的其他机器学习库包括CatBoost、Statsmodels和RAPIDS。AI cuDF和cuML,Optuna ,等等。
用于深度学习的Python库
TensorFlow
谷歌的大脑团队创建了TensorFlow,这是一个流行的开源工具包,用于高性能数值计算,对深度学习研究至关重要。
TensorFlow是一个开源的、全面的机器学习框架,正如该项目网站上所说。对于那些在机器学习领域工作的人,它以工具、框架和社区的形式提供了各种资源。
PyTorch
PyTorch是一个机器学习框架,可以加快从研究原型到生产部署的过渡。它是一个用于在GPU和CPU上进行深度学习的张量库,被认为是TensorFlow的替代品。PyTorch的受欢迎程度已经扩大到它在谷歌趋势中击败了TensorFlow。
它是由Facebook创建和维护的,目前是根据BSD授权。
Keras
Keras是一个用于深度学习的应用编程接口,它是以人类为中心开发的,而不是机器人。Keras是以用户的体验为中心建立的,提供统一和直接的API,减少典型用例所需的点击次数,并提供清晰和响应的错误信号。TensorFlow的TF 2.0版本将Keras作为默认的API,因为它很容易操作。
Keras为表达神经网络提供了一个更简单的机制,以及一些最伟大的工具,用于建立模型、数据集处理、图形可视化和其他任务。
其他Python中的深度学习库包括FastAI、PyTorch Lightning ,等等。
用于自然语言处理的Python库
- NLTK
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spaCy
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Gensim
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拥抱脸部的变形金刚
结论
通过阅读这篇文章,我们对数据科学家中最知名的一些Python库有了了解。