الرسم البياني هو تمثيل رسومي لتوزيع البيانات بناء على تقسيم المحور السيني إلى فترات زمنية وحساب عدد الملاحظات التي تقع في كل فاصل زمني. غالبا ما نحتاج إلى تطبيع الرسم البياني لإحضار قيمه إلى الكسور أو الاحتمالات النسبية. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على طريقة بسيطة لتطبيع الرسم البياني في بايثون.
الخطوة الأولى لتطبيع الرسم البياني هي حساب مجموع كل القيم في الرسم البياني. ثم نقسم كل قيمة على هذا المقدار للحصول على الكسور النسبية. وبالتالي ، فإن مجموع جميع الكسور النسبية سيكون مساويا لواحد. هذا يسمح لنا بمقارنة الرسوم البيانية بأعداد مختلفة من الملاحظات.
يوفر بيثون وسيلة سهلة لتطبيع الرسم البياني باستخدام نومبي.الرسم البياني () وظيفة. ترجع هذه الدالة صفيفتين: قيم الرسم البياني وحدود الفاصل الزمني. يمكننا استخدام قيم الرسم البياني لتطبيع الرسم البياني بقسمة كل قيمة على مجموع كل القيم.
تطبيع الرسم البياني في بيثون يسمح لنا لمقارنة توزيعات البيانات ، مع الأخذ بعين الاعتبار النسب النسبية أو الاحتمالات. طريقة سهلة لتطبيع باستخدام وظيفة نومبي.الرسم البياني () يسمح لك للحصول على نسخة طبيعية من الرسم البياني مع الحد الأدنى من الجهد.
- ما هو الرسم البياني?
- لماذا تطبيع الرسم البياني?
- كيف الرسم البياني تطبيع العمل?
- ما هي الطرق لتطبيع الرسم البياني في بيثون?
- وهناك طريقة بسيطة لتطبيع الرسم البياني في بيثون
- نموذج التعليمات البرمجية لتطبيع الرسم البياني
- سؤال وجواب
- لماذا أحتاج إلى تطبيع الرسم البياني?
- ما هي أسهل طريقة لتطبيع الرسم البياني في بيثون?
- أي وحدة بيثون يمكنني استخدامها للعمل مع الرسوم البيانية?
- ما هي مكتبات بايثون المستخدمة بشكل شائع للعمل مع الرسوم البيانية?
- هل من الممكن تطبيع الرسم البياني بحيث يكون مجموع قيم العمود 1?
- كيف يمكنني تصور الرسم البياني تطبيع في بيثون?
ما هو الرسم البياني?
الرسم البياني هو تمثيل رسومي للبيانات يوضح توزيع القيم في مجموعة البيانات. إنه مخطط شريطي تمثل فيه الأعمدة قيما أو نطاقات قيم مختلفة ، ويظهر ارتفاع العمود تكرار حدوث القيمة المقابلة في مجموعة البيانات.
تستخدم الرسوم البيانية على نطاق واسع لتصور البيانات وتحليل توزيعها. أنها تسمح لك أن ترى بصريا القيم الأكثر شيوعا والتي هي نادرة. يمكن أن تكون الرسوم البيانية مفيدة ليس فقط لتحليل البيانات الرقمية ، ولكن أيضا للمتغيرات الفئوية أو المنفصلة. إنها تسمح لك بتحديد القيم المتطرفة ، وإلقاء نظرة على شكل التوزيع ، ومقارنة مجموعات البيانات.
لإنشاء رسم بياني ، تحتاج إلى تقسيم نطاق القيم إلى فترات زمنية أو صناديق ، ثم عرض عدد القيم التي تقع في كل فاصل زمني. في أغلب الأحيان ، يتم ترتيب أعمدة الرسم البياني بترتيب تصاعدي ولها عرض متساو ، ولكن يمكن تغيير ذلك إذا لزم الأمر.
الرسوم البيانية هي أداة مهمة لتصور البيانات في بايثون. مكتبة ماتبلوتليب ، على سبيل المثال ، يوفر خيارات مختلفة لإنشاء الرسوم البيانية ، بما في ذلك اختيار الألوان والأحجام وأنماط الأعمدة ، الخ. يعد بناء وتحليل الرسوم البيانية جزءا لا يتجزأ من العمل مع البيانات الإحصائية في بايثون.
لماذا تطبيع الرسم البياني?
يعد تطبيع الرسم البياني خطوة مهمة في تحليل البيانات وتصورها. يسمح لك بإحضار قيم الرسم البياني إلى نطاق معين أو مبلغ واحد ، مما يجعلها أكثر قابلية للفهم وقابلة للمقارنة.
إذا كانت القيم في الرسم البياني تحتوي على وحدات قياس أو فترات مختلفة ، فإن التطبيع يساعد في مقارنتها على نفس الرسم البياني. على سبيل المثال ، إذا كان أحد المدرج التكراري يمثل عدد المبيعات بينما يمثل المدرج التكراري الآخر الإيرادات ، فسيسمح لك التطبيع بمقارنة قيمها على رسم بياني واحد.
يعد تطبيع الرسم البياني مفيدا أيضا إذا كنت بحاجة إلى مقارنة توزيعات البيانات على مدى فترات زمنية مختلفة أو في مناطق جغرافية مختلفة. على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى مقارنة الرسوم البيانية للمبيعات لسنوات مختلفة ، فسيسمح لك التقنين بتحديد التغييرات في توزيع المبيعات بمرور الوقت.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساعد تطبيع الرسم البياني في تحديد الحالات الشاذة أو القيم المتطرفة في البيانات. بعد التطبيع ، يمكنك الانتباه إلى القيم التي تختلف اختلافا كبيرا عن القيمة المتوسطة أو المتوسطة.
لذلك ، يعد تطبيع الرسم البياني أداة مفيدة لتحليل البيانات وتصورها ، مما يسمح لك بمقارنة القيم وتحديد التغييرات في التوزيع وتحديد الحالات الشاذة في البيانات.
كيف الرسم البياني تطبيع العمل?
تطبيع الرسم البياني هو عملية تستخدم لإحضار الرسم البياني إلى نطاق معين من القيم ، عادة من 0 إلى 1. هذه خطوة مهمة في تحليل البيانات ومعالجتها ، لأنها تتيح لك مقارنة الرسوم البيانية التي تم الحصول عليها من مجموعات بيانات مختلفة أو بمعلمات مختلفة.
لفهم كيفية عمل تطبيع الرسم البياني ، من الضروري أن نفهم أن الرسم البياني نفسه هو تمثيل رسومي لتوزيع التردد أو احتمال القيم في مجموعة البيانات. يتكون من أعمدة ، حيث يمثل كل عمود نطاقا محددا من القيم.
يتكون تطبيع الرسم البياني من تحويل القيم في الرسم البياني بحيث تتوافق مع نطاق معين من القيم. في الممارسة العملية ، يمكن أن يكون هذا مفيدا ، على سبيل المثال ، عندما تريد مقارنة درجة تشابه اثنين من الرسوم البيانية التي تم الحصول عليها من مجموعات بيانات مختلفة أو مع معلمات مختلفة.
واحدة من أكثر الطرق شيوعا لتطبيع الرسم البياني هي التطبيع الخطي. يعتمد على تحويل كل قيمة في الرسم البياني باستخدام الصيغة التالية:
القيمة المعيارية = (القيمة-القيمة الدنيا) / (القيمة القصوى-القيمة الدنيا)
عندما تكون القيمة هي القيمة الأصلية في الرسم البياني ، فإن القيمة الدنيا والقيمة القصوى هي القيم الدنيا والقصوى في الرسم البياني ، على التوالي ، والقيمة المعيارية هي القيمة الطبيعية.
باستخدام هذه الصيغة ، يمكن تحويل كل قيمة في الرسم البياني إلى قيمة طبيعية ، والتي ستكون في النطاق من 0 إلى 1. هذا يسمح لك بمقارنة الرسوم البيانية وتحليلها بشكل أكثر كفاءة.
الرسم البياني التطبيع هو أداة تستخدم بشكل متكرر في مجال معالجة البيانات وتحليلها. انها تسمح لك لتوحيد الرسوم البيانية ويبسط المقارنة وتفسيرها. يسهل تطبيقه البحث عن الأنماط والاتجاهات في البيانات ، فضلا عن تحسين جودة البحث والتنبؤات.
ما هي الطرق لتطبيع الرسم البياني في بيثون?
عند العمل مع الرسوم البيانية في بايثون ، يصبح من الضروري تطبيعها لمقارنة التوزيعات المختلفة أو إحضارها إلى مقياس مشترك. في هذه المقالة ، سننظر في عدة طرق لتطبيع الرسم البياني في بايثون.
- التطبيع النسبي
- القيمة القصوى للتطبيع
- التطبيع الخطي
- تطبيع التردد
يسمح لك التطبيع النسبي بإحضار جميع قيم الرسم البياني إلى مجموع واحد. للقيام بذلك ، يتم تقسيم كل قيمة في الرسم البياني على مجموع كل القيم.
عند استخدام الحد الأقصى لقيمة التطبيع ، يتم تقسيم كل قيمة في الرسم البياني على القيمة القصوى. يتيح لك ذلك إحضار الحد الأقصى لقيمة الرسم البياني إلى 1 ، مع الحفاظ على النسبة بين القيم المتبقية.
التطبيع الخطي هو طريقة يتم فيها قياس قيم الرسم البياني خطيا في النطاق من 0 إلى 1. للقيام بذلك ، يتم طرح قيمة كل حاوية من المدرج التكراري من الحد الأدنى لقيمة المدرج التكراري وتقسيمها على الفرق بين القيم القصوى والدنيا.
تطبيع التردد هو طريقة يتم فيها تقسيم قيم الرسم البياني على العدد الإجمالي للعناصر التي يتم تقسيم نطاق القيم إليها. هذا يسمح لك بالحصول على الاحتمال أو التردد النسبي لحدوث قيمة معينة.
| طريقة التطبيع | نموذج التعليمات البرمجية في بايثون |
|---|---|
| التطبيع النسبي | normalized_histogram = histogram / histogram.sum() |
| Максимальное значение нормировки | normalized_histogram = histogram / histogram.max() |
| Линейная нормировка | normalized_histogram = (histogram - histogram.min()) / (histogram.max() - histogram.min()) |
| Частотная нормировка | normalized_histogram = histogram / len(data) |
Выбор метода нормировки зависит от целей и задач, которые вы ставите перед анализом данных. كل طريقة لها خصائصها الخاصة وهي مناسبة لنوع معين من البيانات أو التحليل.
يجعل تطبيع الرسم البياني من الملائم مقارنة التوزيعات المختلفة أو تحليل البيانات في بعض السياق العام. يعد العمل مع الرسوم البيانية وتطبيعها جزءا مهما من تحليل البيانات في بايثون.
وهناك طريقة بسيطة لتطبيع الرسم البياني في بيثون
الرسم البياني هو تمثيل رسومي لتوزيع البيانات. إنه مخطط شريطي حيث يتم رسم القيم على طول المحور السيني ، والتردد الذي تحدث به هذه القيم على طول المحور الصادي.
غالبا ما يكون من الضروري تطبيع الرسم البياني لمقارنة التوزيعات المختلفة أو لتفسير البيانات بشكل أكثر ملاءمة. يسمح لك التطبيع بإحضار البيانات إلى مقياس مشترك ومقارنة الترددات النسبية بدلا من القيم المطلقة.
في بيثون ، يمكنك بسهولة تطبيع الرسم البياني باستخدام مكتبة ماتلوتليب. ما يلي هو طريقة بسيطة لتطبيع الرسم البياني:
- استيراد المكتبات اللازمة:
استيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلتاستيراد نومبي كما نب
- إنشاء مجموعة من البيانات لبناء الرسم البياني:
البيانات = نب.عشوائي.عادي (الحجم=1000)- وحفظ القيم المستلمة:
هيست ، صناديق = نب.الرسم البياني (البيانات ، صناديق = 10)- تطبيع قيم الرسم البياني:
نص_متطبيع = اصمت / مجموع (اصمت)- عرض الرسم البياني تطبيع على الرسم البياني:
قانون العمل.شريط (صناديق [: -1] ، هست_طبيعي ، العرض=نب.فرق (صناديق) ، إدجكولور = 'أسود')الآن لديك الرسم البياني تطبيع التي يمكن استخدامها لمقارنة التوزيعات أو تحليل البيانات. ستساعدك هذه الطريقة البسيطة على تطبيع الرسوم البيانية بسرعة في بايثون.
نموذج التعليمات البرمجية لتطبيع الرسم البياني
لتطبيع الرسم البياني في بيثون ، يمكنك استخدام نومبي.الرسم البياني () وظيفة للحصول على الرسم البياني ومن ثم تقسيم كل بن من قبل العدد الإجمالي للعناصر.
هنا هو نموذج التعليمات البرمجية التي توضح هذا النهج:
استيراد نومبي كما نباستيراد ماتلوتليب.بيبلوت كما بلت
# إنشاء بيانات عشوائية
البيانات = نب.عشوائي.راندن (1000)
# الحصول على الرسم البياني
هيست ، صناديق = نب.الرسم البياني (البيانات ، صناديق = 10)
# تطبيع الرسم البياني
اصمت = اصمت / اصمت.مجموع()
# عرض الرسم البياني
قانون العمل.شريط (صناديق [: -1] ، اصمت ، العرض=نب.فرق (صناديق) ، محاذاة = 'حافة')
قانون العمل.عرض()
في هذا المثال ، نقوم أولا بإنشاء بيانات عشوائية باستخدام نمباي.عشوائي.راندن () وظيفة. ثم نستخدم نومبي.الرسم البياني () وظيفة للحصول على الرسم البياني للبيانات مع 10 صناديق.
بعد ذلك ، نقوم بتطبيع الرسم البياني بقسمة كل حاوية على العدد الإجمالي للعناصر. ثم يتم عرض الرسم البياني تطبيع باستخدام ماتلوتليب.بيبلوت.شريط () وظيفة.
يمكن أن يساعدك استخدام الرسم البياني العادي في رؤية توزيع البيانات بتنسيق أكثر ملاءمة. على سبيل المثال ، إذا كان لديك عدة مجموعات بيانات بأحجام مختلفة ، فإن تطبيع الرسوم البيانية سيسمح لك بمقارنتها بصريا.
سؤال وجواب
لماذا أحتاج إلى تطبيع الرسم البياني?
يسمح لك تطبيع الرسم البياني بإحضار قيم أعمدته إلى نطاق معين أو عرضها كنسبة مئوية.
ما هي أسهل طريقة لتطبيع الرسم البياني في بيثون?
تتمثل إحدى أسهل الطرق لتطبيع الرسم البياني في بايثون في قسمة قيمة كل عمود على مجموع كل قيم الأعمدة.
أي وحدة بيثون يمكنني استخدامها للعمل مع الرسوم البيانية?
ماتبلوتليب.وحدة بيبلوت هو أداة شعبية للتآمر وتصور الرسوم البيانية ، بما في ذلك الرسوم البيانية.
ما هي مكتبات بايثون المستخدمة بشكل شائع للعمل مع الرسوم البيانية?
بعض المكتبات الأكثر شعبية للعمل مع الرسوم البيانية في بيثون هي ماتلوتليب ، سيبورن و بلوتلي.
هل من الممكن تطبيع الرسم البياني بحيث يكون مجموع قيم العمود 1?
نعم ، للقيام بذلك ، تحتاج إلى تقسيم كل قيمة عمود على العدد الإجمالي للقيم في الرسم البياني.
كيف يمكنني تصور الرسم البياني تطبيع في بيثون?
لتصور الرسم البياني تطبيع في بيثون ، يمكنك استخدام وظيفة هيست() من ماتلوتليب.مكتبة بيبلوت عن طريق تحديد الكثافة = المعلمة الحقيقية.