¿Cuáles son las mejores bibliotecas y paquetes de Python para la ciencia de datos?

Bibliotecas Básicas para Ciencia de Datos

  1. NumPy es la biblioteca fundamental para la computación científica en Python, y muchas de las bibliotecas de esta lista usan matrices NumPy como entradas y salidas básicas. En resumen, NumPy introduce objetos para matrices y matrices multidimensionales, así como rutinas que permiten a los desarrolladores realizar funciones matemáticas y estadísticas avanzadas en esas matrices con el menor código posible.
  2. SciPy se basa en NumPy al agregar una colección de algoritmos y comandos de alto nivel para manipular y visualizar datos. Este paquete incluye funciones para calcular integrales numéricamente, resolver ecuaciones diferenciales, optimización y más.
  3. Pandas agrega estructuras de datos y herramientas que están diseñadas para el análisis práctico de datos en finanzas, estadísticas, ciencias sociales e ingeniería. Pandas funciona bien con datos incompletos, desordenados y sin etiquetar (es decir, el tipo de datos que es probable que encuentre en el mundo real), y proporciona herramientas para dar forma, fusionar, remodelar y segmentar conjuntos de datos.
  4. IPython extiende la funcionalidad del intérprete interactivo de Python con un shell interactivo mejorado que agrega introspección, medios enriquecidos, sintaxis de shell, finalización de pestañas y recuperación del historial de comandos. También actúa como un intérprete integrable para sus programas que puede ser realmente útil para la depuración. Si alguna vez ha usado Mathematica o MATLAB, debería sentirse cómodo con IPython.
  5. matplotlib es la biblioteca estándar de Python para crear diagramas y gráficos en 2D. Es de nivel bastante bajo, lo que significa que requiere más comandos para generar gráficos y figuras de aspecto agradable que con algunas bibliotecas más avanzadas. Sin embargo, la otra cara de eso es la flexibilidad. Con suficientes comandos, puede hacer casi cualquier tipo de gráfico que desee con matplotlib.

Bibliotecas para el aprendizaje automático

  1. scikit-learn se basa en NumPy y SciPy al agregar un conjunto de algoritmos para tareas comunes de aprendizaje automático y minería de datos, que incluyen agrupación, regresión y clasificación. Como biblioteca, scikit-learn tiene mucho que ver. Sus herramientas están bien documentadas y sus colaboradores incluyen muchos expertos en aprendizaje automático. Además, es una biblioteca muy curada, lo que significa que los desarrolladores no tendrán que elegir entre diferentes versiones del mismo algoritmo. Su potencia y facilidad de uso lo hacen popular con muchas nuevas empresas con muchos datos, incluidos Evernote, OKCupid, Spotify y Birchbox.
  2. Theano usa una sintaxis similar a NumPy para optimizar y evaluar expresiones matemáticas. Lo que distingue a Theano es que aprovecha la GPU de la computadora para hacer cálculos intensivos en datos hasta 100 veces más rápido que la CPU sola. La velocidad de Theano lo hace especialmente valioso para el aprendizaje profundo y otras tareas computacionalmente complejas.
  3. TensorFlow es otro participante de alto perfil en el aprendizaje automático, desarrollado por Google como un sucesor de código abierto de DistBelief, su marco anterior para la formación de redes neuronales. TensorFlow utiliza un sistema de nodos de varias capas que le permiten configurar, entrenar e implementar rápidamente redes neuronales artificiales con grandes conjuntos de datos. Es lo que permite a Google identificar objetos en fotos o comprender palabras habladas en su aplicación de reconocimiento de voz.

Bibliotecas para minería de datos y procesamiento de lenguaje natural

  1. Scrapy es una biblioteca bien nombrada para crear robots de araña para rastrear sistemáticamente la web y extraer datos estructurados como precios, información de contacto y URL. Originalmente diseñado para el raspado web, Scrapy también puede extraer datos de las API.
  2. NLTK es un conjunto de bibliotecas diseñadas para (NLP). Las funciones básicas de NLTK le permiten etiquetar texto, identificar entidades con nombre y mostrar árboles de análisis, que son como diagramas de oraciones que revelan partes del discurso y dependencias. A partir de ahí, puede hacer cosas más complicadas como el análisis de sentimientos y el resumen automático. También viene con todo el material de un libro sobre el análisis de texto con NLTK.
  3. Pattern combina la funcionalidad de Scrapy y NLTK en una biblioteca masiva diseñada para servir como una solución lista para usar para minería web, PNL, aprendizaje automático y análisis de redes. Sus herramientas incluyen un rastreador web; API para Google, Twitter y Wikipedia; y algoritmos de análisis de texto como analizar árboles y análisis de sentimientos que se pueden realizar con solo unas pocas líneas de código.

Bibliotecas para trazar y visualizar

  1. Seaborn es una biblioteca de visualización popular que se basa en los cimientos de matplotlib. Lo primero que notará sobre Seaborn es que sus estilos predeterminados son mucho más sofisticados que los de matplotlib. Más allá de eso, Seaborn es una biblioteca de nivel superior, lo que significa que es más fácil generar ciertos tipos de gráficos, incluidos mapas de calor, series de tiempo y gráficos de violín.
  2. Bokeh crea trazados interactivos y con zoom en navegadores web modernos utilizando widgets de JavaScript. Otra buena característica de Bokeh es que viene con tres niveles de interfaz, desde abstracciones de alto nivel que le permiten generar tramas complejas rápidamente, hasta una vista de bajo nivel que ofrece la máxima flexibilidad para los desarrolladores de aplicaciones.
  3. Basemap agrega soporte para mapas simples a matplotlib al tomar las coordenadas de matplotlib y aplicarlas a más de 25 proyecciones diferentes. La biblioteca Folium se basa aún más en Basemap y permite la creación de mapas web interactivos, similares a los widgets de JavaScript creados por Bokeh.
  4. NetworkX le permite crear y analizar gráficos y redes. Está diseñado para trabajar con formatos de datos estándar y no estándar, lo que lo hace especialmente eficiente y escalable. Todo esto hace que NetworkX sea especialmente adecuado para analizar redes sociales complejas.

Fuente – python.org

Recientemente hemos publicado una lista de las mejores bibliotecas de Python.

Aquí está la lista (junto con confirmaciones y datos de contribuyentes de Github)

Bibliotecas principales.

1. NumPy (Compromisos: 15980, Contribuyentes: 522)

2. SciPy (Compromisos: 17213, Colaboradores: 489)

3. Pandas (Compromisos: 15089, Contribuyentes: 762)

Visualización.

4.Matplotlib (se compromete: 21754, contribuyentes: 588)

5. Seaborn (Compromisos: 1699, Contribuyentes: 71)

6. Bokeh (Compromisos: 15724, Colaboradores: 223)

7. Plotly (Compromisos: 2486, Colaboradores: 33)

Aprendizaje automático.

8. SciKit-Learn (se compromete: 21793, contribuyentes: 842)

Aprendizaje profundo – Keras / TensorFlow / Theano

En lo que respecta al aprendizaje profundo, una de las bibliotecas más destacadas y convenientes para Python en este campo es Keras, que puede funcionar sobre TensorFlow o Theano. Vamos a revelar algunos detalles sobre todos ellos.

9. Theano. (Compromisos: 25870, Contribuyentes: 300)

10. TensorFlow. (Compromisos: 16785, contribuyentes: 795)

11. Keras. (Compromisos: 3519, contribuyentes: 428)

Procesamiento natural del lenguaje.

12. NLTK (Compromisos: 12449, Contribuyentes: 196)

13. Gensim (se compromete: 2878, contribuyentes: 179)

Algunos de nuestros lectores también recomendaron Spacy lib, que se posicionó como una biblioteca de procesamiento de lenguaje natural industrial.

Minería de datos. Estadística.

14. Scrapy (Compromisos: 6325, Contribuyentes: 243)

15. Modelos de estadísticas (Compromisos: 8960, Contribuyentes: 119)

Existen numerosas bibliotecas en Python que se pueden usar para implementar Machine Learning. Sin embargo, la implementación depende de la tarea que esté dispuesto a realizar.

Sin consumir gran parte de su tiempo, permítame explicarle las complejidades de algunas de las bibliotecas más utilizadas:

  • Numpy: un paquete para computación científica

La lista de operaciones que puede realizar con numpy puede ser:

  • Pandas: una biblioteca Python de código abierto que proporciona estructuras de datos y herramientas de análisis de datos eficientes y fáciles de usar. Las estructuras de datos compatibles con Pandas son:

  • Matplotlib: una biblioteca de Python que está especialmente diseñada para el desarrollo de gráficos, tablas, etc., con el fin de proporcionar una visualización interactiva de datos. Veamos algunas de las parcelas que puede generar usando Matplotlib:

  • Seaborn: a veces puede que no sea posible obtener gráficos precisos con Matplotlib, ya que se centra principalmente en gráficos de líneas. En ese caso, puede ir con una biblioteca más específica, conocida como Seaborn. Se enfoca en lo visual de los modelos estadísticos que incluyen mapas de calor y representan las distribuciones generales.

En última instancia, utilizará la biblioteca principal para implementar algoritmos de Machine Learning en Python. Es el Scikit-Learn .

  • Scikit-Learn: minería de datos simple y eficiente y análisis de datos, construido sobre NumPy y Matplotlib, código abierto. Aquí hay una pequeña hoja de trucos que revela la importancia de Scikit-Learn;

Nota: Pandas & Numpy juegan un papel importante en la ayuda de Data Wrangling, Matplotlib & Seaborn en Visualizaciones y Scikit-Learn le permite implementar algoritmos ML y, por lo tanto, modelar.

Espero, te he dejado un poco claro !!

Si eres un entusiasta de Machine Learning (ML) y estás dispuesto a agregar valor a tus habilidades de ML, a continuación encontrarás el enlace al curso completo sobre Machine Learning con Python: Capacitación en certificación de ciencia de datos | Curso de Python para la ciencia de datos | Edureka

Si elige Python para ciencia de datos, necesitará este marco

  1. PANDAS para estructura de datos.
  2. NumPy para el manejo de expresiones numéricas.
  3. Ciencia para el manejo de cálculos científicos.

Ahora para el aprendizaje automático

1.Scikit

2.Tensorflow aprendizaje profundo

Para saber más También puede consultar las respuestas de quora dadas por mí.

¿Qué es TensorFlow? ¿Cómo puedo aprenderlo desde cero?

¿Cuáles son las bibliotecas de aprendizaje automático basadas en Python más populares?

numpy / scipy
pandas : estructuras de datos y herramientas de análisis de datos de alto rendimiento y fácil de usar (similar al lenguaje R)
scikit_learn – ML. Compárese con weka, votepal_wabbit
PyToolz : construcciones de programación funcional, sobresalientes para la generación de funciones. Genéricamente útil para construir tuberías

Para PNL : spaCy.io reemplaza a nltk (kit de herramientas de lenguaje natural) excepto para uso educativo.

Para la visualización: una vez que te quedas sin vapor en matplotlib, un paquete recomendado es Vincent (un traductor de Python a Vega) que te permite usar D3.js. Ejemplos: Mapeo de datos en Python con Pandas y Vincent

DVC (Data Version Control) es una herramienta Python de código abierto diseñada para ayudar a los científicos de datos a realizar un seguimiento de sus procesos de ML y dependencias de archivos en forma simple de comandos similares a git, como “dvc run python train_model.py data / train_matrix.p data /model.p “

Aquí:

  • numpy – (pronunciado num-pie ) Potentes matrices numéricas. Un paquete fundamental para los dos paquetes a continuación.
  • scipy – (sigh -pie ) Paquete científico, matemático y de ingeniería
  • scikit-learn: biblioteca de aprendizaje automático fácil de usar

    Fuente: Introducción a Python para Data Science

Para la ciencia de datos, en el nivel básico deberías explorar

  1. Pandas
  2. Ciencia
  3. NumPy

Aquí los pandas para estructuras de datos, sciPy y NumPy son para tareas relacionadas con la computación.

Ahora para avanzar de nivel

KERAS

APRENDIZAJE

FLUJO TENSOR

Estos están en tendencia. TENSORFLOW AND KERAS se trata básicamente de aprendizaje profundo. A continuación, conocerá más sobre la Plataforma Anaconda para la ciencia de datos que contiene todas las bibliotecas de Ciencia de datos.

La mejor plataforma de ciencia de datos: “Anaconda” es realmente mágica

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