مقدّمه و نصب Matplotlib

بصری‌سازی داده‌ها به کاویدن داده‌ها از طریق نمایش بصری می‌پردازد. این مقوله رابطه‌ی نزدیکی با تحلیل داده‌ها دارد که از برنامه‌ها برای یافتن الگوها و ارتباط‌ها در یک مجموعه از داده‌ها بهره می‌گیرد. مجموعه‌ی داده‌ها می‌تواند لیست کوچکی از اعداد باشد که در یک خطّ کد جا می‌شود یا چند گیگابایت داده را دربربگیرد.

ساختن نمایش‌های زیبا از داده‌ها چیزی بیشتر از ایجاد تصویرهای زیباست. زمانی که بیان و نمایش یک مجموعه‌ی داده ساده و از لحاظ بصری جذّاب باشد، معنای آن برای بینندگان شفّاف می‌شود. افراد الگوها و ویژگی‌هایی در داده‌های شما خواهند دید که هرگز از وجود آن‌ها خبر نداشته‌اند.

خوشبختانه برای بصری کردن داده‌های پیچیده نیازی به ابررایانه ندارید. به لطف بازدهی پایتون شما می‌توانید مجموعه‌های داده‌ای شامل میلیون‌ها داده‌ی مجزّا را تنها با یک لپ‌تاپ بکاوید. علاوه بر این لازم نیست حتماً نقاط داده عدد باشند. با مقدّماتی که در بخش اول این کتاب آموخته‌اید می‌توانید داده‌های غیر عددی را نیز تحلیل کنید.

مردم از پایتون برای کارهایی با فشردگیِ بالای داده استفاده می‌کنند، مانند ژنتیک، پژوهش‌های اقلیمی، تحلیل‌های سیاسی و اقتصادی و بسیاری دیگر. دانشمندان علوم داده مجموعه‌ی چشمگیری از ابزارها را برای بصری‌سازی و تحلیل در پایتون نوشته‌اند که بسیاری از آن‌ها در دسترس شما نیز هستند. یکی از محبوب‌ترین ابزارها کتابخانه‌ای برای کشیدن نمودارهای ریاضی به نام Matplotlib است. از این کتابخانه برای ساختن نمودارهای ساده مانند نمودار خطّی و پراکندگی استفاده می‌کنیم. سپس مجموعه‌ی داده‌ی جالب‌تری بر پایه‌ی مفهوم گردش تصادفی خواهیم ساخت— بصری‌سازی‌ای تولیدشده بر اساس مجموعه‌ای از تصمیم‌های تصادفی.

از بسته‌ای به نام Plotly نیز استفاده خواهیم کرد که بصری‌سازی‌های آن در دستگاه‌های دیجیتال بهتر دیده می‌شوند. پلات‌لی خروجی‌های بصری را به طور خودکار اندازه می‌کند تا در نمایشگرهای مختلف جا بگیرند. این خروجی‌ها شامل تعدادی ویژگی تعاملی هم هستند مانند تاکید بر جنبه‌های خاصّی از مجموعه‌ی داده وقتی کاربران روی بخش‌های مختلف نمودار می‌ایستند. از پلات‌لی برای تحلیل نتیجه‌های تاس انداختن استفاده خواهیم کرد.

روش نصب Matplotlib

برای استفاده از Matplotlib در اوّلین مجموعه از بصری‌سازی‌های خود باید آن را به کمک pip نصب کنید. pip ماژولی برای دریافت و نصب بسته‌های پایتون است. فرمان زیر را در یک اعلان ترمینال وارد کنید:

1

$ python -m pip install --user matplotlib

این فرمان از پایتون می‌خواهد تا ماژول pip را اجرا کرده و بسته‌ی matplotlib را به مجموعه‌ی پایتون نصب‌شده برای کاربر فعلی اضافه کند. اگر شما در سیستم خود از فرمان دیگری به جز python، مانند python3، برای اجرای برنامه‌ها یا آغاز یک نشست ترمینال استفاده می‌کنید، دستور شما به شکل زیر خواهد بود:

1

$ python3 -m pip install --user matplotlib

برای بررسی انواع بصری‌سازی قابل ایجاد با Matplotlib سری به گالری نمونه‌های آن در https://matplotlib.org/gallery/ بزنید. اگر روی هر کدام از بصری‌سازی‌های موجود در گالری کلیک کنید کدی که آن را ایجاد کرده خواهید دید.