Python从数据处理到人工智能简介

前言

对于数据分析

数据分析基本库Numpy

用于表达N维数组

• 使用C语言实现，使用python提供接口，计算速度优异
• 是Python数据分析及科学计算的基础库，比如支撑Pandas库等
• 提供直接的矩阵运算、广播函数、线性代数等功能

numpy官网：http://www.numpy.org

可以对数组直接进行运算

Python数据分析高层级应用库Pandas

• 提供了简单易用的数据结构和数分析工具
• 理解数据类型与索引的关系，操作索引即操作数据
• 基于Numpy开发

提供两种数据结构

• Series = 索引 + 一维数据
• DataFrame = 行列索引 + 二维数据

Pandas官网：http://pandas.pydata.org

对一维数据和二维数据的一种表示

数学、科学和工程计算功能库SciPy

• 提供了一批数学算法及工程数据运算功能
• 类似Matlab，可用于傅里叶变换、信号处理等应用
• 是Python最主要用于科学计算功能库，基于Numpy开发

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对于数据可视化

高质量的二维数据可视化功能库Matplotlib

• 提供了超过100种数据可视化展示效果
• 库展示效果非常多，所以子库也非常多
• 通过matplotlib.pyplot子库调用各可视化效果，可以理解为各可视化的快捷方式，它把所有有效的可视化展示方法汇聚到一个子库中
• 是Python最主要的数据库可视化库，基于Numpy开发

Matplotlib官网地址：http://matplotlib.org

统计类数据可视化功能库Seaborn

• 提供了一批高层次的统计类数据可视化展示效果
• 主要展示数据间分布、分类和线性关系等内容
• 基于Matplotlib开发，支持Numpy和Pandas

Seaborn官网地址：http://seaborn.pydata.org

三维科学数据可视化功能库Mayavi

• 提供了一匹简单易用的3D科学计算数据可视化展示效果
• 目前版本是Mayavi2，三维可视化最主要的第三方库
• 支持Numpy、TVTK、Traits、Envisage等第三方库

Mayavi官网地址：http://docs.enthought.com/mayavi/mayavi/

Python库文本处理

处理PDF文件的工具集PyPDF2

• 提供了一批处理PDF文件的计算功能
• 支持获取信息、分割/整合文件、加密解密等
• 完全Python实现，不需要额外依赖，功能稳定

PyPDF2官网地址：http://mstamy2.github.io/PyPDF2

自然语言文本处理第三方库NLTK

• 提供了一批简单易用的自然语言文本处理功能
• 支持语言分类、标记、语法句法、语义分析等
• 最优秀的Python自然语言处理库 形成一个树形结构，然后分析语句逻辑

NLTK官网地址：http://nltk.org/

Microsoft Word文件的第三方库

• 其中最优秀的是Python-docx
• 提供创建和更新.doc、.docx等文件的计算功能
• 增加并配置段落、图片、表格、文字等，功能全面

Python库机器学习

机器学习方法工具集Scikit-learn

• 提供一批统一化的机器学习方法功能接口
• 提供聚类、分类、回归、强化学习等计算功能
• 机器学习最基本且最优秀的Python第三方库

Scikit-learn官方网站：http://scikit-learn.org

AlphaGo背后的机器学习计算框架TensorFlow

• 谷歌公司推动的开源机器学习框架
• 将数据流图作为基础，图节点代表运算，边代表张量，进而形成机器学习的整体模式
• 应用机器学习方法的一种方式，支撑谷歌人工智能应用

TensorFlow官方网站：https://www.tensorflow.org/

深度学习计算框架MXNet

• 提供可扩展的神经网络及深度学习计算功能
• 可用于自动驾驶、机器翻译、语音识别等众多领域
• 是Python最重要的深度学习计算框架