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डेटा विज्ञान के लिए पायथन में महारत हासिल करना: बुनियादी बातों से परे - केडीनगेट्स

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डेटा विज्ञान के लिए पायथन में महारत हासिल करना: बुनियादी बातों से परे
से छवि Freepik
 

पायथन डेटा विज्ञान की दुनिया में सर्वोच्च स्थान पर है, फिर भी कई महत्वाकांक्षी (और यहां तक ​​​​कि अनुभवी) डेटा वैज्ञानिक केवल इसकी वास्तविक क्षमताओं की सतह को खरोंचते हैं। पायथन के साथ डेटा विश्लेषण में वास्तव में महारत हासिल करने के लिए, आपको बुनियादी बातों से परे उद्यम करना होगा उन्नत तकनीकों का उपयोग करें कुशल डेटा हेरफेर, समानांतर प्रसंस्करण और विशेष पुस्तकालयों का लाभ उठाने के लिए तैयार किया गया।

बड़े, जटिल डेटासेट और कम्प्यूटेशनल रूप से गहन कार्य जिन्हें आप चलाएंगे, प्रवेश स्तर के पायथन कौशल से अधिक मांग में होंगे।

यह आलेख आपके पायथन कौशल को बढ़ाने के उद्देश्य से एक विस्तृत मार्गदर्शिका के रूप में कार्य करता है। हम आपके कोड को तेज़ करने की तकनीकों पर गहराई से विचार करेंगे, बड़े डेटा सेट के साथ पायथन का उपयोग करना, और मॉडलों को वेब सेवाओं में बदलना। कुल मिलाकर, हम जटिल डेटा समस्याओं को प्रभावी ढंग से संभालने के तरीकों का पता लगाएंगे।

माहिर उन्नत पायथन तकनीक वर्तमान नौकरी बाजार में डेटा विज्ञान आवश्यक है। अधिकांश कंपनियों को ऐसे डेटा वैज्ञानिकों की आवश्यकता होती है जिनके पास पायथन का ज्ञान हो। Django और फ्लास्क। 

ये घटक प्रमुख सुरक्षा सुविधाओं को शामिल करने को सुव्यवस्थित करते हैं, विशेष रूप से निकटवर्ती क्षेत्रों में, जैसे कि दौड़ना PCI अनुरूप होस्टिंग, का निर्माण डिजिटल भुगतान के लिए SaaS उत्पाद, या किसी वेबसाइट पर भुगतान स्वीकार करना भी।

तो, व्यावहारिक कदमों के बारे में क्या? यहां कुछ तकनीकें दी गई हैं जिनमें आप अभी महारत हासिल करना शुरू कर सकते हैं: 

पांडा के साथ कुशल डेटा हेरफेर

पांडा के साथ कुशल डेटा हेरफेर डेटा को संभालने और विश्लेषण करने के लिए अपने शक्तिशाली डेटाफ़्रेम और श्रृंखला ऑब्जेक्ट का लाभ उठाने के इर्द-गिर्द घूमता है। 

पांडा फ़िल्टरिंग, ग्रुपिंग और जैसे कार्यों में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं डेटासेट को मर्ज करना, न्यूनतम कोड के साथ जटिल डेटा हेरफेर संचालन की अनुमति देता है। मल्टी-लेवल इंडेक्सिंग सहित इसकी इंडेक्सिंग कार्यक्षमता, त्वरित डेटा पुनर्प्राप्ति और स्लाइसिंग को सक्षम बनाती है, जो इसे बड़े डेटासेट के साथ काम करने के लिए आदर्श बनाती है। 

इसके अतिरिक्त, अन्य डेटा विश्लेषण के साथ पांडा का एकीकरण और पायथन इकोसिस्टम में विज़ुअलाइज़ेशन लाइब्रेरी, जैसे कि न्यूमपी और मैटप्लोटलिब, कुशल डेटा विश्लेषण के लिए इसकी क्षमता को और बढ़ाते हैं। 

ये कार्यक्षमताएँ पंडों को डेटा विज्ञान टूलकिट में एक अनिवार्य उपकरण बनाती हैं। इसलिए, भले ही पायथन एक बेहद सामान्य भाषा है, आपको इसे एक खामी के रूप में नहीं देखना चाहिए। यह उतना ही बहुमुखी है जितना कि यह सर्वव्यापी है - और पायथन की महारत आपको सांख्यिकीय विश्लेषण, डेटा सफाई और विज़ुअलाइज़ेशन से लेकर अधिक "आला" चीजों का उपयोग करने तक सब कुछ करने की अनुमति देती है। वाप्ट उपकरण और भी प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण अनुप्रयोगों.

NumPy के साथ उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग

NumPy उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के लिए पायथन की क्षमता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर इसके समर्थन के माध्यम से, बहुआयामी सरणियाँ और मैट्रिक्स. यह इन डेटा संरचनाओं पर कुशल संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए गणितीय कार्यों की एक व्यापक श्रृंखला प्रदान करके इसे प्राप्त करता है। 

में से एक Numpy की प्रमुख विशेषताएं सी में इसका कार्यान्वयन है, जो वेक्टरकृत संचालन का उपयोग करके जटिल गणितीय गणनाओं के तेजी से निष्पादन की अनुमति देता है। इसके परिणामस्वरूप समान कार्यों के लिए पायथन की मूल डेटा संरचनाओं और लूप का उपयोग करने की तुलना में उल्लेखनीय प्रदर्शन सुधार होता है। उदाहरण के लिए, मैट्रिक्स गुणन जैसे कार्य, जो कई वैज्ञानिक संगणनाओं में आम हैं, का उपयोग करके तेजी से निष्पादित किया जा सकता है np.dot() जैसे कार्य

डेटा वैज्ञानिक अपने पायथन कोड में महत्वपूर्ण गति प्राप्त करने के लिए NumPy के सरणियों के कुशल संचालन और शक्तिशाली कम्प्यूटेशनल क्षमताओं का उपयोग कर सकते हैं, जिससे यह उच्च स्तर की संख्यात्मक गणना की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए व्यवहार्य हो जाता है।

मल्टीप्रोसेसिंग के माध्यम से प्रदर्शन बढ़ाना

के माध्यम से प्रदर्शन को बढ़ाना पायथन में मल्टीप्रोसेसिंग का उपयोग करना शामिल हैमल्टीप्रोसेसिंग' कार्यों को एक ही कोर पर क्रमिक रूप से चलाने के बजाय कई सीपीयू कोर में समानांतर में चलाने के लिए मॉड्यूल। 

यह सीपीयू-बाध्य कार्यों के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है जिनके लिए महत्वपूर्ण कम्प्यूटेशनल संसाधनों की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह कार्यों के विभाजन और समवर्ती निष्पादन की अनुमति देता है, जिससे समग्र निष्पादन समय कम हो जाता है। मूल उपयोग में 'बनाना शामिल है'प्रक्रिया' ऑब्जेक्ट और समानांतर में निष्पादित करने के लिए लक्ष्य फ़ंक्शन निर्दिष्ट करना। 

इसके अतिरिक्त, 'पूल' क्लास का उपयोग कई कार्यकर्ता प्रक्रियाओं को प्रबंधित करने और उनके बीच कार्यों को वितरित करने के लिए किया जा सकता है, जो मैन्युअल प्रक्रिया प्रबंधन के अधिकांश भाग को अमूर्त करता है। अंतर-प्रक्रिया संचार तंत्र जैसे 'कतार' और 'पाइप' प्रक्रियाओं के बीच डेटा के आदान-प्रदान की सुविधा प्रदान करना, जबकि सिंक्रनाइज़ेशन आदिम 'ताला' और 'सेमाफोर' सुनिश्चित करें कि साझा संसाधनों तक पहुँचते समय प्रक्रियाएँ एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप न करें। 

कोड निष्पादन को और बढ़ाने के लिए, तकनीकें जैसे पुस्तकालयों के साथ जेआईटी संकलन जैसे कि नंबा रनटाइम पर कोड के कुछ हिस्सों को गतिशील रूप से संकलित करके पायथन कोड को काफी तेज कर सकता है।

उन्नत डेटा विश्लेषण के लिए विशिष्ट पुस्तकालयों का लाभ उठाना

डेटा विश्लेषण के लिए विशिष्ट पायथन लाइब्रेरी का उपयोग करने से आपके काम में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है। उदाहरण के लिए, पांडा डेटा को व्यवस्थित करने और हेरफेर करने के लिए एकदम सही है, जबकि PyTorch उन्नत गहन-शिक्षण क्षमताएं प्रदान करता है जीपीयू समर्थन के साथ. 

दूसरी ओर, विज़ुअलाइज़ेशन बनाते समय प्लॉटली और सीबॉर्न आपके डेटा को अधिक समझने योग्य और आकर्षक बनाने में मदद कर सकते हैं। अधिक कम्प्यूटेशनल रूप से मांग वाले कार्यों के लिए, लाइटजीबीएम और एक्सजीबूस्ट जैसी लाइब्रेरी कुशल कार्यान्वयन प्रदान करें ग्रेडिएंट-बूस्टिंग एल्गोरिदम जो उच्च आयामीता के साथ बड़े डेटासेट को संभालते हैं।

इनमें से प्रत्येक लाइब्रेरी डेटा विश्लेषण और मशीन लर्निंग के विभिन्न पहलुओं में माहिर है, जो उन्हें किसी भी डेटा वैज्ञानिक के लिए मूल्यवान उपकरण बनाती है।

पायथन में डेटा विज़ुअलाइज़ेशन काफी उन्नत हुआ है, जो सार्थक और आकर्षक तरीकों से डेटा प्रदर्शित करने के लिए तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला पेश करता है। 

उन्नत डेटा विज़ुअलाइज़ेशन न केवल डेटा की व्याख्या को बढ़ाता है बल्कि इसे बढ़ाता भी है अंतर्निहित पैटर्न को उजागर करने में सहायता करता है, रुझान और सहसंबंध जो पारंपरिक तरीकों से स्पष्ट नहीं हो सकते हैं। 

पाइथॉन के साथ आप व्यक्तिगत रूप से क्या कर सकते हैं, इसमें महारत हासिल करना अपरिहार्य है - लेकिन कैसे करें इसका एक सिंहावलोकन होना पाइथॉन प्लेटफॉर्म का उपयोग किया जा सकता है किसी उद्यम सेटिंग में पूर्ण सीमा तक एक ऐसा बिंदु है जो निश्चित रूप से आपको अन्य डेटा वैज्ञानिकों से अलग करता है।

विचार करने के लिए यहां कुछ उन्नत तकनीकें दी गई हैं:

  • इंटरैक्टिव विज़ुअलाइज़ेशन. पुस्तकालय पसंद करते हैं bokeh और प्लॉटली गतिशील प्लॉट बनाने की अनुमति देता है जिसके साथ उपयोगकर्ता बातचीत कर सकते हैं, जैसे कि विशिष्ट क्षेत्रों पर ज़ूम करना या अधिक जानकारी देखने के लिए डेटा बिंदुओं पर होवर करना। यह अन्तरक्रियाशीलता जटिल डेटा को अधिक सुलभ और समझने योग्य बना सकती है।
  • जटिल चार्ट प्रकार. बुनियादी लाइन और बार चार्ट से परे, पायथन उन्नत चार्ट प्रकारों का समर्थन करता है जैसे हीट मैप, बॉक्स प्लॉट, वायलिन प्लॉट, और इससे भी अधिक विशिष्ट प्लॉट जैसे रेनक्लाउड प्लॉट। प्रत्येक चार्ट प्रकार एक विशिष्ट उद्देश्य को पूरा करता है और वितरण और सहसंबंध से लेकर समूहों के बीच तुलना तक डेटा के विभिन्न पहलुओं को उजागर करने में मदद कर सकता है।
  • matplotlib के साथ अनुकूलन. matplotlib व्यापक अनुकूलन विकल्प प्रदान करता है, भूखंडों की उपस्थिति पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है। प्लॉट मापदंडों को समायोजित करने जैसी तकनीकें plt.getp और plt.setp फ़ंक्शंस या प्लॉट घटकों के गुणों में हेरफेर करने से प्रकाशन-गुणवत्ता वाले आंकड़े बनाने में मदद मिलती है जो आपके डेटा को सर्वोत्तम संभव रोशनी में व्यक्त करते हैं।
  • समय श्रृंखला विज़ुअलाइज़ेशन. अस्थायी डेटा के लिए, समय श्रृंखला प्लॉट समय के साथ मूल्यों को प्रभावी ढंग से प्रदर्शित कर सकते हैं, जिससे विभिन्न अवधियों में रुझान, पैटर्न या विसंगतियों की पहचान करने में मदद मिलती है। सीबॉर्न जैसे पुस्तकालय समय-आधारित डेटा के विश्लेषण को बढ़ाते हुए, समय-श्रृंखला प्लॉटों को बनाना और अनुकूलित करना आसान बनाते हैं।

के माध्यम से प्रदर्शन को बढ़ाना पायथन में मल्टीप्रोसेसिंग समानांतर कोड निष्पादन की अनुमति देता है, जो इसे IO या उपयोगकर्ता सहभागिता की आवश्यकता के बिना CPU-गहन कार्यों के लिए आदर्श बनाता है। 

अलग-अलग समाधान अलग-अलग उद्देश्यों के लिए उपयुक्त हैं - सरल लाइन चार्ट बनाने से लेकर जटिल इंटरैक्टिव डैशबोर्ड और बीच में सब कुछ। यहां कुछ लोकप्रिय हैं: 

  1. Infogram यह अपने उपयोगकर्ता-अनुकूल इंटरफेस और विविध टेम्पलेट लाइब्रेरी के लिए जाना जाता है, जो मीडिया, मार्केटिंग, शिक्षा और सरकार सहित उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला को पूरा करता है। यह एक मुफ़्त बुनियादी खाता और अधिक उन्नत सुविधाओं के लिए विभिन्न मूल्य निर्धारण योजनाएँ प्रदान करता है।
  2. FusionCharts वेब और मोबाइल दोनों परियोजनाओं के लिए डिज़ाइन किए गए 100 से अधिक विभिन्न प्रकार के इंटरैक्टिव चार्ट और मानचित्र बनाने की अनुमति देता है। यह अनुकूलन का समर्थन करता है और विभिन्न निर्यात विकल्प प्रदान करता है।
  3. Plotly एक सरल वाक्यविन्यास और एकाधिक अन्तरक्रियाशीलता विकल्प प्रदान करता है, जो बिना किसी तकनीकी पृष्ठभूमि वाले लोगों के लिए भी उपयुक्त है, इसके जीयूआई के लिए धन्यवाद। हालाँकि, इसके सामुदायिक संस्करण में सार्वजनिक विज़ुअलाइज़ेशन और सीमित संख्या में सौंदर्यशास्त्र जैसी सीमाएँ हैं।
  4. रॉग्राफ एक ओपन-सोर्स फ्रेमवर्क है जो नो-कोड, ड्रैग-एंड-ड्रॉप डेटा विज़ुअलाइज़ेशन पर जोर देता है, जिससे जटिल डेटा को हर किसी के लिए समझना आसान हो जाता है। यह स्प्रेडशीट अनुप्रयोगों और वेक्टर ग्राफ़िक्स संपादकों के बीच अंतर को पाटने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।
  5. क्लिक व्यू बड़े पैमाने पर डेटा का विश्लेषण करने के लिए सुस्थापित डेटा वैज्ञानिकों द्वारा इसका समर्थन किया जाता है। यह डेटा स्रोतों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एकीकृत होता है और डेटा विश्लेषण में बेहद तेज़ है।

इस शक्तिशाली भाषा की पूरी क्षमता को अनलॉक करने के लिए डेटा वैज्ञानिकों के लिए उन्नत पायथन तकनीकों में महारत हासिल करना महत्वपूर्ण है। जबकि बुनियादी पायथन कौशल अमूल्य हैं, परिष्कृत डेटा हेरफेर, प्रदर्शन अनुकूलन में महारत हासिल करना और विशेष पुस्तकालयों का लाभ उठाना आपकी डेटा विश्लेषण क्षमताओं को बढ़ाता है। 

निरंतर सीखना, चुनौतियों को स्वीकार करना और नवीनतम पायथन विकास पर अपडेट रहना एक कुशल व्यवसायी बनने की कुंजी है। 

इसलिए, जटिल डेटा विश्लेषण कार्यों से निपटने, नवाचार को बढ़ावा देने और वास्तविक प्रभाव पैदा करने वाले डेटा-संचालित निर्णय लेने के लिए खुद को सशक्त बनाने के लिए पायथन की उन्नत सुविधाओं में महारत हासिल करने में समय लगाएं।
 
 

नहाला डेविस एक सॉफ्टवेयर डेवलपर और तकनीकी लेखक हैं। तकनीकी लेखन के लिए अपना पूरा समय समर्पित करने से पहले, वह अन्य दिलचस्प चीजों के साथ-साथ एक इंक 5,000 अनुभवात्मक ब्रांडिंग संगठन में एक प्रमुख प्रोग्रामर के रूप में काम करने में कामयाब रही, जिसके ग्राहकों में सैमसंग, टाइम वार्नर, नेटफ्लिक्स और सोनी शामिल हैं।

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