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包含用python贝叶斯统计试试的词条

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请问你会用python实现贝叶斯网络了吗

Bayesian-belief-networks允许你用纯Python创建贝叶斯信念网络和其他图模型,目前支持四种不同的推理方法。

支持的图模型

离散变量的贝叶斯信念网络

有着高斯分布的连续变量的高斯贝叶斯网络

推理引擎

消息传递和联合树算法(Junction Tree Algorithm)

和积算法(The Sum Product Algorithm)

MCMC采样的近似推理

高斯贝叶斯网络中得Exact Propagation

如何在Python中实现这五类强大的概率分布

R编程语言已经成为统计分析中的事实标准。但在这篇文章中,我将告诉你在Python中实现统计学概念会是如此容易。我要使用Python实现一些离散和连续的概率分布。虽然我不会讨论这些分布的数学细节,但我会以链接的方式给你一些学习这些统计学概念的好资料。在讨论这些概率分布之前,我想简单说说什么是随机变量(random variable)。随机变量是对一次试验结果的量化。

举个例子,一个表示抛硬币结果的随机变量可以表示成

Python

1

2

X = {1 如果正面朝上,

2 如果反面朝上}

随机变量是一个变量,它取值于一组可能的值(离散或连续的),并服从某种随机性。随机变量的每个可能取值的都与一个概率相关联。随机变量的所有可能取值和与之相关联的概率就被称为概率分布(probability distributrion)。

我鼓励大家仔细研究一下scipy.stats模块。

概率分布有两种类型:离散(discrete)概率分布和连续(continuous)概率分布。

离散概率分布也称为概率质量函数(probability mass function)。离散概率分布的例子有伯努利分布(Bernoulli distribution)、二项分布(binomial distribution)、泊松分布(Poisson distribution)和几何分布(geometric distribution)等。

连续概率分布也称为概率密度函数(probability density function),它们是具有连续取值(例如一条实线上的值)的函数。正态分布(normal distribution)、指数分布(exponential distribution)和β分布(beta distribution)等都属于连续概率分布。

若想了解更多关于离散和连续随机变量的知识,你可以观看可汗学院关于概率分布的视频。

二项分布(Binomial Distribution)

服从二项分布的随机变量X表示在n个独立的是/非试验中成功的次数,其中每次试验的成功概率为p。

E(X) = np, Var(X) = np(1−p)

如果你想知道每个函数的原理,你可以在IPython笔记本中使用help file命令。 E(X)表示分布的期望或平均值。

键入stats.binom?了解二项分布函数binom的更多信息。

二项分布的例子:抛掷10次硬币,恰好两次正面朝上的概率是多少?

假设在该试验中正面朝上的概率为0.3,这意味着平均来说,我们可以期待有3次是硬币正面朝上的。我定义掷硬币的所有可能结果为k = np.arange(0,11):你可能观测到0次正面朝上、1次正面朝上,一直到10次正面朝上。我使用stats.binom.pmf计算每次观测的概率质量函数。它返回一个含有11个元素的列表(list),这些元素表示与每个观测相关联的概率值。

您可以使用.rvs函数模拟一个二项随机变量,其中参数size指定你要进行模拟的次数。我让Python返回10000个参数为n和p的二项式随机变量。我将输出这些随机变量的平均值和标准差,然后画出所有的随机变量的直方图。

泊松分布(Poisson Distribution)

一个服从泊松分布的随机变量X,表示在具有比率参数(rate parameter)λ的一段固定时间间隔内,事件发生的次数。参数λ告诉你该事件发生的比率。随机变量X的平均值和方差都是λ。

E(X) = λ, Var(X) = λ

泊松分布的例子:已知某路口发生事故的比率是每天2次,那么在此处一天内发生4次事故的概率是多少?

让我们考虑这个平均每天发生2起事故的例子。泊松分布的实现和二项分布有些类似,在泊松分布中我们需要指定比率参数。泊松分布的输出是一个数列,包含了发生0次、1次、2次,直到10次事故的概率。我用结果生成了以下图片。

你可以看到,事故次数的峰值在均值附近。平均来说,你可以预计事件发生的次数为λ。尝试不同的λ和n的值,然后看看分布的形状是怎么变化的。

现在我来模拟1000个服从泊松分布的随机变量。

正态分布(Normal Distribution)

正态分布是一种连续分布,其函数可以在实线上的任何地方取值。正态分布由两个参数描述:分布的平均值μ和方差σ2 。

E(X) = μ, Var(X) = σ2

正态分布的取值可以从负无穷到正无穷。你可以注意到,我用stats.norm.pdf得到正态分布的概率密度函数。

β分布(Beta Distribution)

β分布是一个取值在 [0, 1] 之间的连续分布,它由两个形态参数α和β的取值所刻画。

β分布的形状取决于α和β的值。贝叶斯分析中大量使用了β分布。

当你将参数α和β都设置为1时,该分布又被称为均匀分布(uniform distribution)。尝试不同的α和β取值,看看分布的形状是如何变化的。

指数分布(Exponential Distribution)

指数分布是一种连续概率分布,用于表示独立随机事件发生的时间间隔。比如旅客进入机场的时间间隔、打进客服中心电话的时间间隔、中文维基百科新条目出现的时间间隔等等。

我将参数λ设置为0.5,并将x的取值范围设置为 $[0, 15]$ 。

接着,我在指数分布下模拟1000个随机变量。scale参数表示λ的倒数。函数np.std中,参数ddof等于标准偏差除以 $n-1$ 的值。

结语(Conclusion)

概率分布就像盖房子的蓝图,而随机变量是对试验事件的总结。我建议你去看看哈佛大学数据科学课程的讲座,Joe Blitzstein教授给了一份摘要,包含了你所需要了解的关于统计模型和分布的全部。

pylosuite如何构建贝叶斯树

方法如下:

在Python中进行基于贝叶斯网络的推断和分析可以考虑使用PyBBN包,该包提供的功能支持精确和近似两种推断方式。需要说明的是,PyBBN包中的精确推断要求所有的随机变量都必须是离散的,而近似推断则仅支持连续随机变量的情况。此外,PyBBN包中实现精确推断所采用的算法是联结树(Junction Tree)算法,这是除之前文章中介绍的消去法(参见文献【1】)之外的另一种贝叶斯网络推断算。但无论是何种推断算法,只要是精确推断,那么所得之结果就都是一样的。PyBBN包中的近似推断是基于吉布斯采样算法实现的(关于吉布斯采样的原理可以参见文献【2】)。

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python怎么做大数据分析

数据获取:公开数据、Python爬虫外部数据的获取方式主要有以下两种。(推荐学习:Python视频教程)

第一种是获取外部的公开数据集,一些科研机构、企业、政府会开放一些数据,你需要到特定的网站去下载这些数据。这些数据集通常比较完善、质量相对较高。

另一种获取外部数据的方式就是爬虫。

比如你可以通过爬虫获取招聘网站某一职位的招聘信息,爬取租房网站上某城市的租房信息,爬取豆瓣评分评分最高的电影列表,获取知乎点赞排行、网易云音乐评论排行列表。基于互联网爬取的数据,你可以对某个行业、某种人群进行分析。

在爬虫之前你需要先了解一些 Python 的基础知识:元素(列表、字典、元组等)、变量、循环、函数………

以及,如何用 Python 库(urlpb、BeautifulSoup、requests、scrapy)实现网页爬虫。

掌握基础的爬虫之后,你还需要一些高级技巧,比如正则表达式、使用cookie信息、模拟用户登录、抓包分析、搭建代理池等等,来应对不同网站的反爬虫限制。

数据存取:SQL语言

在应对万以内的数据的时候,Excel对于一般的分析没有问题,一旦数据量大,就会力不从心,数据库就能够很好地解决这个问题。而且大多数的企业,都会以SQL的形式来存储数据。

SQL作为最经典的数据库工具,为海量数据的存储与管理提供可能,并且使数据的提取的效率大大提升。你需要掌握以下技能:

提取特定情况下的数据

数据库的增、删、查、改

数据的分组聚合、如何建立多个表之间的联系

数据预处理:Python(pandas)

很多时候我们拿到的数据是不干净的,数据的重复、缺失、异常值等等,这时候就需要进行数据的清洗,把这些影响分析的数据处理好,才能获得更加精确地分析结果。

对于数据预处理,学会 pandas (Python包)的用法,应对一般的数据清洗就完全没问题了。需要掌握的知识点如下:

选择:数据访问

缺失值处理:对缺失数据行进行删除或填充

重复值处理:重复值的判断与删除

异常值处理:清除不必要的空格和极端、异常数据

相关操作:描述性统计、Apply、直方图等

合并:符合各种逻辑关系的合并操作

分组:数据划分、分别执行函数、数据重组

Reshaping:快速生成数据透视表

概率论及统计学知识

需要掌握的知识点如下:

基本统计量:均值、中位数、众数、百分位数、极值等

其他描述性统计量:偏度、方差、标准差、显著性等

其他统计知识:总体和样本、参数和统计量、ErrorBar

概率分布与假设检验:各种分布、假设检验流程

其他概率论知识:条件概率、贝叶斯等

有了统计学的基本知识,你就可以用这些统计量做基本的分析了。你可以使用 Seaborn、matplotpb 等(python包)做一些可视化的分析,通过各种可视化统计图,并得出具有指导意义的结果。

Python 数据分析

掌握回归分析的方法,通过线性回归和逻辑回归,其实你就可以对大多数的数据进行回归分析,并得出相对精确地结论。这部分需要掌握的知识点如下:

回归分析:线性回归、逻辑回归

基本的分类算法:决策树、随机森林……

基本的聚类算法:k-means……

特征工程基础:如何用特征选择优化模型

调参方法:如何调节参数优化模型

Python 数据分析包:scipy、numpy、scikit-learn等

在数据分析的这个阶段,重点了解回归分析的方法,大多数的问题可以得以解决,利用描述性的统计分析和回归分析,你完全可以得到一个不错的分析结论。

当然,随着你实践量的增多,可能会遇到一些复杂的问题,你就可能需要去了解一些更高级的算法:分类、聚类。

然后你会知道面对不同类型的问题的时候更适合用哪种算法模型,对于模型的优化,你需要去了解如何通过特征提取、参数调节来提升预测的精度。

你可以通过 Python 中的 scikit-learn 库来实现数据分析、数据挖掘建模和分析的全过程。

更多Python相关技术文章,请访问Python教程栏目进行学习!以上就是小编分享的关于python怎么做大数据分析的详细内容希望对大家有所帮助,更多有关python教程请关注环球青藤其它相关文章!

python机器学习方向的第三方库是什么

Python开发工程师必知的十大机器学习库:

一、Scikit-Learn

在机器学习和数据挖掘的应用中,Scikit-Learn是一个功能强大的Python包,我们可以用它进行分类、特征选择、特征提取和聚集。

二、Statsmodels

Statsmodels是另一个聚焦在统计模型上的强大的库,主要用于预测性和探索性分析,拟合线性模型、进行统计分析或者预测性建模,使用Statsmodels是非常合适的。

三、PyMC

PyMC是做贝叶斯曲线的工具,其包含贝叶斯模型、统计分布和模型收敛的诊断工具,也包含一些层次模型。

四、Gensim

Gensim被称为人们的主题建模工具,其焦点是狄利克雷划分及变体,其支持自然语言处理,能将NLP和其他机器学习算法更容易组合在一起,还引用Google的基于递归神经网络的文本表示法word2vec。

五、Orange

Orange是一种带有图形用户界面的库,在分类、聚集和特征选择方法方面,相当齐全,还有交叉验证的方法。

六、PyMVPA

PyMVPA是一种统计学习库,包含交叉验证和诊断工具,但没有Scikit-learn全面。

七、Theano

Theano是最成熟的深度学习库,它提供不错的数据结构表示神经网络的层,对线性代数来说很高效,与Numpy的数组类似,很多基于Theano的库都在利用其数据结构,它还支持开箱可用的GPU编程。

八、PyLearn

PyLearn是一个基于Theano的库,它给Theano引入了模块化和可配置性,可以通过不同的配置文件来创建神经网络。

九、Hebel

Hebel是一个带有GPU支持的神经网络库,可以通过YAML文件决定神经网络的属性,提供了将神级网络和代码友好分离的方式,并快速地运行模型,它是用纯Python编写,是很友好的库,但由于开发不久,就深度和广大而言,还有些匮乏!

十、Neurolab

Neurolab是一个API友好的神经网络库,其包含递归神经网络实现的不同变体,如果使用RNN,这个库是同类API中最好的选择之一。