Matplotlib on tehokas piirtokirjasto, jota käytetään Python-ohjelmointikielessä. Se tarjoaa oliokeskeisen API:n kaavioiden upottamiseen sovelluksiin, jotka käyttävät yleiskäyttöisiä GUI-työkalusarjoja, kuten Tkinter, wxPython tai Qt. Yksi tärkeimmistä Matplotlibin tarjoamista työkaluista on kyky luoda luottamusvälikaavio.
Luottamusväli tilastollisena terminä viittaa otantamenetelmän varmuusasteeseen. Luottamustaso kertoo prosentteina, kuinka varma voit olla. Esimerkiksi 99 %:n luottamustaso viittaa siihen, että jokainen todennäköisyysarviosi on todennäköisesti tarkka 99 % ajasta.
Luottamusvälikuvaajan luominen käyttämällä Matplotlibiä
Luottamusvälikaavion luominen Matplotlibissa sisältää useita vaiheita. Perehdytään vastaavan Python-koodin selitykseen näiden vaiheiden suorittamiseksi:
Ensin meidän on tuotava tarvittavat kirjastot:
import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from scipy.stats import sem, t from scipy import mean
Nyt voimme laskea luottamusvälin näiden vaiheiden mukaisesti.
1. Määritä satunnainen tietojoukko, jolle laskemme luottamusvälin.
2. Laske aineiston keskiarvo ja keskivirhe.
3. Määritä luottamusvälin virhemarginaali.
4. Laske lopuksi luottamusvälin alue.
Tässä on näitä vaiheita vastaava Python-koodi.
confidence = 0.95 data = np.random.rand(100) n = len(data) m = mean(data) std_err = sem(data) h = std_err * t.ppf((1 + confidence) / 2, n - 1) start = m - h end = m + h
Muuttuja "varmuus" on prosentteina ilmaistu luottamustaso, ja "data" sisältää satunnaisen tietojoukon. Keskiarvo ja standardivirhe lasketaan SciPy-kirjaston "keskiarvo"- ja "sem"-funktioilla. Virhemarginaali 'h' määritetään kertomalla keskivirhe t-pisteellä, jonka haemme t-jakaumasta 'ppf'-funktiolla. Lopuksi laskemme luottamusvälin alueen.
Luottamusvälin piirtäminen Matplotlibissä
Tässä koodin viimeisessä osassa käytämme Matplotlibiä luotettavuusvälin visualisointiin.
plt.figure(figsize=(9,6))
plt.bar(np.arange(len(data)), data)
plt.fill_between(np.arange(len(data)), start, end, color='b', alpha=0.1)
plt.title('Confidence Interval')
plt.show()
Se käyttää pylväsdiagrammia tietojen näyttämiseen ja "fill_between"-menetelmää edustamaan luottamusväliä. "Kuva"-toiminto alustaa uuden kuvion ja "näytä"-toiminto esittää kaavion.
Luottamusvälikaavion luominen Matplotlibissa on kätevä tapa analysoida visuaalisesti tietojasi, erityisesti tietoja, joihin liittyy tilastollinen analyysi. Tämä tehokas työkalu tarjoaa helppo ja intuitiivinen tapa monimutkaisten tietojen esittäminen helposti tulkittavissa olevassa muodossa, mikä tekee siitä välttämättömän työkalupaketin kaikille python-tietoanalyytikoille tai tiedemiehille. Ymmärtämällä, kuinka tätä voidaan käsitellä ja käyttää, voimme tehdä tietojen tulkintaprosessista tehokkaamman ja tarkemman.
