image-20190218132428140

4 小結(jié)

• 深度學(xué)習(xí)的發(fā)展源頭--神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)【了解】
• 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)哆姻，在最初幾層是識別簡單內(nèi)容，后面幾層是識別一些復(fù)雜內(nèi)容玫膀∶В【了解】

機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)環(huán)境安裝與使用

學(xué)習(xí)目標(biāo)

• 完成機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)階段的環(huán)境安裝

• 學(xué)會使用jupyter notebook平臺完成代碼編寫運(yùn)行

2.1 庫的安裝

學(xué)習(xí)目標(biāo)

• 目標(biāo)

  • 搭建好機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)階段的環(huán)境

整個機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)階段會用到Matplotlib、Numpy帖旨、Pandas等庫箕昭，為了統(tǒng)一版本號在環(huán)境中使用，將所有的庫及其版本放到了文件requirements.txt當(dāng)中解阅，然后統(tǒng)一安裝

新建一個用于人工智能環(huán)境的虛擬環(huán)境

mkvirtualenv ai

matplotlib==2.2.2
numpy==1.14.2
pandas==0.20.3
tables==3.4.2
jupyter==1.0.0

注意：

• 每個包安裝的過程中落竹，盡量指定穩(wěn)定版本進(jìn)行安裝

使用pip命令安裝

pip3 install -r requirements.txt

小結(jié)

• 機(jī)器學(xué)習(xí)(科學(xué)計算庫)階段環(huán)境的搭建和基本庫的安裝

  • 注意：最好安裝指定的穩(wěn)定版本

2.2 Jupyter Notebook使用

學(xué)習(xí)目標(biāo)

• 目標(biāo)

  • 學(xué)會使用Jupyter Notebook

1 Jupyter Notebook介紹

Jupyter項目是一個非盈利的開源項目，源于2014年的ipython項目货抄，因?yàn)樗饾u發(fā)展為支持跨所有編程語言的交互式數(shù)據(jù)科學(xué)和科學(xué)計算

• Jupyter Notebook述召，原名IPython Notbook，是IPython的加強(qiáng)網(wǎng)頁版蟹地，一個開源Web應(yīng)用程序
• 名字源自Julia积暖、Python 和 R（數(shù)據(jù)科學(xué)的三種開源語言）
• 是一款程序員和科學(xué)工作者的編程/文檔/筆記/展示軟件
• .ipynb文件格式是用于計算型敘述的JSON文檔格式的正式規(guī)范

jupyternotebook

2 為什么使用Jupyter Notebook?

• 傳統(tǒng)軟件開發(fā)：工程／目標(biāo)明確

  • 需求分析，設(shè)計架構(gòu)锈津，開發(fā)模塊呀酸，測試

• 數(shù)據(jù)挖掘：藝術(shù)／目標(biāo)不明確

  • 目的是具體的洞察目標(biāo)，而不是機(jī)械的完成任務(wù)
  • 通過執(zhí)行代碼來理解問題
  • 迭代式地改進(jìn)代碼來改進(jìn)解決方法

實(shí)時運(yùn)行的代碼琼梆、敘事性的文本和可視化被整合在一起性誉，方便使用代碼和數(shù)據(jù)來講述故事

對比Jupyter Notebook和Pycharm

• 畫圖

• 數(shù)據(jù)展示

• 總結(jié)：Jupyter Notebook 相比 Pycharm 在畫圖和數(shù)據(jù)展示方面更有優(yōu)勢。

3 Jupyter Notebook的使用-helloworld

3.1 界面啟動茎杂、創(chuàng)建文件

• 3.1.1 界面啟動

環(huán)境搭建好后错览，本機(jī)輸入jupyter notebook命令，會自動彈出瀏覽器窗口打開Jupyter Notebook

  
  
# 進(jìn)入虛擬環(huán)境
  
  
workon ai
  
  
# 輸入命令
  
  
jupyter notebook

本地notebook的默認(rèn)URL為：[

想讓notebook打開指定目錄煌往，只要進(jìn)入此目錄后執(zhí)行命令即可

notebook1

• 3.1.2 新建notebook文檔

• notebook的文檔格式是.ipynb

• 3.1.3 內(nèi)容界面操作-helloworld

標(biāo)題欄：點(diǎn)擊標(biāo)題（如Untitled）修改文檔名

編輯欄：

controlnotebook

3.2 cell操作

• 什么是cell倾哺？

  • cell：一對In Out會話被視作一個代碼單元，稱為cell
  • cell行號前的 * 刽脖，表示代碼正在運(yùn)行

Jupyter支持兩種模式：

• 編輯模式（Enter）

  • 命令模式下回車Enter或鼠標(biāo)雙擊cell進(jìn)入編輯模式
  • 可以操作cell內(nèi)文本或代碼羞海，剪切／復(fù)制／粘貼移動等操作

• 命令模式（Esc）

  • 按Esc退出編輯，進(jìn)入命令模式
  • 可以操作cell單元本身進(jìn)行剪切／復(fù)制／粘貼／移動等操作

3.2.1 鼠標(biāo)操作

工具欄cell

3.2.2 快捷鍵操作

• 兩種模式通用快捷鍵

  • Shift+Enter曲管，執(zhí)行本單元代碼却邓，并跳轉(zhuǎn)到下一單元
  • Ctrl+Enter，執(zhí)行本單元代碼院水，留在本單元

• 命令模式：按ESC進(jìn)入

  • Y腊徙，cell切換到Code模式

  • M简十，cell切換到Markdown模式

  • A，在當(dāng)前cell的上面添加cell

  • B撬腾，在當(dāng)前cell的下面添加cell

• 其他(了解)

  • 雙擊D：刪除當(dāng)前cell

  • Z螟蝙，回退

• 編輯模式：按Enter進(jìn)入

  • 補(bǔ)全代碼：變量、方法后跟Tab鍵

  • 為一行或多行代碼添加/取消注釋：Ctrl+/（Mac:CMD+/）

• 其他(了解)：

  • 多光標(biāo)操作：Ctrl鍵點(diǎn)擊鼠標(biāo)（Mac:CMD+點(diǎn)擊鼠標(biāo)）
  • 回退：Ctrl+Z（Mac:CMD+Z）
  • 重做：Ctrl+Y（Mac:CMD+Y)

3.3 markdown演示

掌握標(biāo)題和縮進(jìn)即可

一級標(biāo)題

二級標(biāo)題

三級標(biāo)題

四級標(biāo)題

五級標(biāo)題

• 縮進(jìn)

  • 二級縮進(jìn)

    • 三級縮進(jìn)

4 Jupyter Notebook中自動補(bǔ)全代碼等相關(guān)功能拓展【了解】

效果展示：

image-20190312225838970

4.1 安裝jupyter_contrib_nbextensions庫

安裝該庫的命令如下：

python -m pip install jupyter_contrib_nbextensions

然后執(zhí)行：

jupyter contrib nbextension install --user --skip-running-check

在原來的基礎(chǔ)上勾選： “Table of Contents” 以及 “Hinterland”

部分功能：

image-20190313100409052

5 小結(jié)

• 是什么

  • 是一個ipython的web加強(qiáng)版

• 為什么要使用jupyter

  • 用于數(shù)據(jù)探索過程

• 怎么用

  • 1.通過jupyter notebook 就可以使用
  • 2.保存文件是.ipynb
  • 3.每個內(nèi)容,都對應(yīng)的是一個cell

• 快捷鍵

  • Shift+Enter民傻，執(zhí)行本單元代碼胰默，并跳轉(zhuǎn)到下一單元
  • Ctrl+Enter，執(zhí)行本單元代碼饰潜，留在本單元

Matplotlib

學(xué)習(xí)目標(biāo)

• 應(yīng)用Matplotlib的基本功能實(shí)現(xiàn)圖形顯示
• 應(yīng)用Matplotlib實(shí)現(xiàn)多圖顯示
• 應(yīng)用Matplotlib實(shí)現(xiàn)不同畫圖種類

3.1 Matplotlib之HelloWorld

學(xué)習(xí)目標(biāo)

• 目標(biāo)

  • 了解什么是matplotlib
  • 為什么要學(xué)習(xí)matplotlib
  • matplotlib簡單圖形的繪制

1 什么是Matplotlib

matplotlib

• 是專門用于開發(fā)2D圖表(包括3D圖表)

• 以漸進(jìn)初坠、交互式方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化

2 為什么要學(xué)習(xí)Matplotlib

可視化是在整個數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)鍵輔助工具，可以清晰的理解數(shù)據(jù)彭雾，從而調(diào)整我們的分析方法。

• 能將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化,更直觀的呈現(xiàn)
• 使數(shù)據(jù)更加客觀锁保、更具說服力

例如下面兩個圖為數(shù)字展示和圖形展示：

star

3 實(shí)現(xiàn)一個簡單的Matplotlib畫圖 — 以折線圖為例

3.1 matplotlib.pyplot模塊

matplotlib.pytplot包含了一系列類似于matlab的畫圖函數(shù)薯酝。

import matplotlib.pyplot as plt

3.2 圖形繪制流程：

• 1.創(chuàng)建畫布 -- plt.figure()

plt.figure(figsize=(), dpi=)
figsize:指定圖的長寬
dpi:圖像的清晰度
返回fig對象

* 2.繪制圖像 -- plt.plot(x, y)

* ```python
以折線圖為例

• 3.顯示圖像 -- plt.show()

3.3 折線圖繪制與顯示

舉例：展現(xiàn)上海一周的天氣,比如從星期一到星期日的天氣溫度如下

import matplotlib.pyplot as plt

  
  
# 1.創(chuàng)建畫布
  
  
plt.figure(figsize=(10, 10), dpi=100)

  
  
# 2.繪制折線圖
  
  
plt.plot([1, 2, 3, 4, 5, 6 ,7], [17,17,18,15,11,11,13])

  
  
# 3.顯示圖像
  
  
plt.show()

折線圖

4 認(rèn)識Matplotlib圖像結(jié)構(gòu)(了解)

img

5 小結(jié)

• 什么是matplotlib【了解】

  • 是專門用于開發(fā)2D(3D)圖表的包

• 繪制圖像流程【掌握】

  • 1.創(chuàng)建畫布 -- plt.figure(figsize=(20,8))
  • 2.繪制圖像 -- plt.plot(x, y)
  • 3.顯示圖像 -- plt.show()