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Was sind Python Libraries for Data Science?

Geschrieben von 糖心vlog官网观看 Staff 鈥 Aktualisiert am

D茅couvrez quelles sont les biblioth猫ques Python pour la science des donn茅es les plus populaires, 脿 quoi elles servent, quels sont les experts qui les utilisent, leurs avantages et leurs inconv茅nients et comment vous pouvez les utiliser.

[Hauptbild] Ein Data-Science-Mitarbeiter sitzt an einem Laptop an einem Tisch und erkundet die verschiedenen Python-Bibliotheken, die er 蹿眉谤 seine Arbeit verwenden kann.

Python wurde erstmals 1991 ver枚ffentlicht und hat sich unter Programmierern und Fachleuten in verschiedenen Branchen zu einer beliebten Sprache 蹿眉谤 Data Science entwickelt. Die Popularit盲t von Python beruht auf seiner Benutzerfreundlichkeit, Portabilit盲t, robusten Community, Flexibilit盲t und den verf眉gbaren Bibliotheken (Libraries), die komplexe Aufgaben im Bereich Data Science bew盲ltigen k枚nnen.

Python Libraries erm枚glichen es Ihnen, Aufgaben zu erledigen und Datenanalysen effizienter durchzuf眉hren, indem sie Teile des wichtigen Codes bereits 蹿眉谤 Sie erstellt haben. Bibliotheken, die Aufgaben wie Datenbereinigung, -manipulation und -visualisierung bew盲ltigen k枚nnen, stehen Ihnen allesamt zur Verf眉gung. Python ist unter Fachleuten 蹿眉谤 seine beeindruckende Anzahl an Python Libraries for Data Science bekannt, die insgesamt 眉ber 137.000 [] betr盲gt.聽

Aufgrund der gro脽en Anzahl an Bibliotheken, die Ihnen 蹿眉谤 datenwissenschaftliche Zwecke zur Verf眉gung stehen, ben枚tigen Sie vielleicht Hilfe bei der Auswahl der richtigen Bibliotheken. Als ersten Schritt auf Ihrer beruflichen Reise mit Python Libraries for Data Science kann es hilfreich sein, einige der beliebtesten Optionen und deren verschiedenen Einsatzm枚glichkeiten kennenzulernen.聽

Arten von Python Libraries for Data Science

Python verf眉gt 眉ber zahlreiche Bibliotheken, die Sie bei der Programmierung unterst眉tzen und Ihnen helfen, Ihre Aufgaben effizienter zu erledigen. Diese Bibliotheken enthalten einen Teil des Codes bereits in Form von Modulen. Im Folgenden finden Sie sechs beliebte Python Libraries for Data Science mit einer Beschreibung der einzelnen Bibliotheken, um ihre Verwendung und ihre Bedeutung zu beschreiben.聽

NumPy

Die -Bibliothek konzentriert sich auf mathematische F盲higkeiten und dient als Grundlage 蹿眉谤 verschiedene andere Python Libraries for Data Science. NumPy ist eine beliebte Bibliothek, die Ihnen beeindruckende Berechnungsf盲higkeiten, die Freiheit, Daten mit mehreren Dimensionen zu analysieren, und die 蹿眉谤 die Analyse der linearen Algebra erforderlichen Tools bietet. Der im Paket enthaltene Code stammt aus C und nicht aus Python, was zu der beeindruckenden Geschwindigkeit von NumPy beitr盲gt.聽

C ist eine weit verbreitete, universell einsetzbare Programmiersprache, die in vielen Bereichen der Informatik Anwendung findet. C ist eine kompilierte Programmiersprache, die eine schnellere und effizientere Ausf眉hrung des Codes erm枚glicht. Im Gegensatz dazu ist Python eine interpretierte Programmiersprache. Interpretierte Sprachen f眉hren Code Zeile 蹿眉谤 Zeile aus und sind weniger schnell als kompilierte Sprachen. Im Fall von NumPy ist der Code zur Erstellung der Bibliothek in der Programmiersprache C. Wenn Sie also NumPy in Python verwenden, profitieren Sie von schnellerem Code und einer einfachen Python-Syntax.

Matplotlib

Als Datenwissenschaftler erstellen Sie h盲ufig Datenvisualisierungen, um wichtigen Interessengruppen relevante Daten zu pr盲sentieren und zum Entscheidungsprozess beizutragen. ist speziell auf die Erstellung von Datenvisualisierungen zugeschnitten und bietet Ihnen eine Vielzahl von Optionen in Bezug darauf, welche Diagramme Sie erstellen und wie Sie diese anpassen k枚nnen. Diese Bibliothek ist kostenlos, quelloffen und baut in der Regel auf anderen Bibliotheken auf. Matplotlib unterst眉tzt sowohl animierte und hochgradig interaktive Visualisierungen als auch Standardvisualisierungen in Form von Balkendiagrammen, Tortendiagrammen, Boxplots, Fehlerbalkendiagrammen und mehr.聽

Pandas

Mit k枚nnen Sie Datenanalysen, -manipulationen und -bereinigungen durchf眉hren, ohne selbst eine gro脽e Menge an Code generieren zu m眉ssen. 脛hnlich wie bei NumPy ist der Code in pandas in C geschrieben, sodass Sie von seiner Geschwindigkeit und Flexibilit盲t profitieren k枚nnen. Zu den wichtigsten Funktionen von pandas geh枚rt die M枚glichkeit, Daten herunterzuladen und umzuwandeln, zus盲tzliche Daten zu schreiben und Analysen damit durchzuf眉hren. Die F盲higkeiten von pandas finden in verschiedenen Branchen und Bereichen Anwendung, was seine Bedeutung 蹿眉谤 die Datenmanipulation hervorhebt.聽

SciPy

Die Python Library for Data Science zeichnet sich durch Datenoptimierung und -integration aus. Diese Bibliothek ist auf komplexe mathematische Konzepte im Zusammenhang mit Datenwissenschaft und wissenschaftlichem Rechnen, wie z. B. Differentialgleichungen, zugeschnitten und bietet die notwendigen Tools, um schnell eine L枚sung 蹿眉谤 alle Ihre komplexen Probleme zu finden. SciPy bietet einen Mehrwert 蹿眉谤 viele andere Themen, auf die Sie sto脽en k枚nnten, wie z.B.:

  • Interpolation

  • Algebraische Gleichungen

  • Eigenwertprobleme

  • Hochwertige Datenstrukturen

PyTorch

vertieft die Themen Machine Learning und Deep Learning, indem es eine Grundlage 蹿眉谤 die effiziente Erstellung fortgeschrittener Modelle im Machine Learning bietet. Es verf眉gt 眉ber die F盲higkeiten, Sie durch den gesamten Prozess von der Erstellung von Prototypen bis hin zur Freigabe Ihrer Modelle in der Produktion zu f眉hren. PyTorch verf眉gt au脽erdem 眉ber verteiltes Training, Funktionen zur Verarbeitung nat眉rlicher Sprache, eine gro脽e Community und verwandte Tools wie TorchScript und TorchServe, die den Modellentwicklungsprozess unterst眉tzen. Einige der gr枚脽ten und bekanntesten Universit盲ten und Unternehmen der Welt verwenden PyTorch als Framework.聽

Seaborn

Neben Matplotlib ist eine weitere beliebte Python Library for Data Science. Sie sind nicht nur 盲hnlich, sondern Seaborn wurde auf der Grundlage von Matplotlib entwickelt, um den Benutzern die M枚glichkeit zu geben, fortgeschrittenere und interaktive Diagramme und Tabellen zu erstellen. Seaborn verf眉gt 眉ber eine High-Level-Schnittstelle und fortschrittliche Algorithmen, um beeindruckende Visualisierungen aus dem gesamten verf眉gbaren Datensatz zu erstellen.聽

Wo蹿眉谤 werden Python Libraries for Data Science verwendet?

Python Libraries for Data Science werden heute von vielen Fachleuten genutzt und angewendet. Themen im Zusammenhang mit Datenwissenschaft und Machine Learning, wie z. B. Datenmanipulation, Datenvisualisierung und Datenanalyse, sind beliebt im Zusammenhang mit diesen Bibliotheken. Im Folgenden finden Sie eine kurze Beschreibung, wie Unterthemen Python Libraries for Data Science in der Praxis nutzen.聽

Machine Learning

Im Allgemeinen ist Machine Learning eine Art der k眉nstlichen Intelligenz (KI), die fortschrittliche Ans盲tze durch Algorithmen, Datenanalyse und statistische Modelle verwendet, um die Art und Weise zu simulieren, wie Menschen denken und Informationen speichern. Ziel des Machine Learnings ist es, ein Modell zu trainieren, das in verschiedenen Situationen genaue Vorhersagen macht und als Hilfsmittel 蹿眉谤 die Entscheidungsfindung dient.聽

Python und seine verschiedenen Data-Science-Bibliotheken bieten einen Rahmen 蹿眉谤 die Erstellung dieser maschinellen Lernmodelle. Die Funktionen von Python erm枚glichen eine einfache Datenvalidierung, -bereinigung, -verarbeitung und -analyse. Da Python Libraries for Data Science bereits wichtige Codes enthalten, m眉ssen Sie sich weniger um die technischen Aspekte der Codierung k眉mmern, bei denen kostspielige Fehler auftreten k枚nnen.聽

Automatisiertes maschinelles Lernen (AutoML)

AutoML baut auf den Ideen des traditionellen maschinellen Lernens auf und zielt darauf ab, die wiederholten und langwierigen Schritte zu 鈥瀉utomatisieren鈥, die mit dem Training und der Erstellung eines Modells verbunden sind. Auf diese Weise k枚nnen Sie erstklassige Machine-Learning-Modelle in einem effizienten Tempo erstellen, indem Sie Algorithmen verwenden, die die iterativen Teile des Erstellungsprozesses 眉bernehmen.聽

Auto-PyTorch und Auto-Sklearn sind zwei Python Libraries for Data Science, die speziell auf die Unterst眉tzung von AutoML ausgerichtet sind. Auto-PyTorch erm枚glicht Ihnen eine vollst盲ndige Automatisierung in kritischen Bereichen und die Arbeit mit tiefen neuronalen Netzen. Auto-Sklearn nutzt Meta-Learning und einige andere Techniken, um genau den Algorithmus zu ermitteln, den Sie zum Trainieren Ihres Modells auf der Grundlage der Merkmale Ihrer Eingabedaten ben枚tigen.聽

Deep Learning

Deep Learning ist ein Unterbereich des maschinellen Lernens und beinhaltet die Nachahmung der menschlichen Denkweise durch Simulationen und tiefe neuronale Netze. Ziel von Deep Learning ist es, Modelle mit gro脽en Datenmengen zu trainieren, um die Vorhersagef盲higkeit zu optimieren.聽

Python-Bibliotheken wie TensorFlow und Keras erm枚glichen Ihnen die Durchf眉hrung von Deep Learning. Insbesondere Keras kombiniert andere beliebte Python-Bibliotheken, um eine benutzerfreundliche Umgebung zu schaffen, die 蹿眉谤 die Verarbeitung neuronaler Netze geeignet ist.聽

Verarbeitung nat眉rlicher Sprache

Die Verarbeitung nat眉rlicher Sprache zielt darauf ab, die menschliche Sprache durch verschiedene Algorithmen und Modelle genau zu entschl眉sseln. Dazu wird die Sprache in kleinere Segmente zerlegt und die Verbindungen und Beziehungen zwischen den einzelnen Teilen untersucht, um die Gesamtaussage zu ermitteln. Ein wichtiger Vorteil der nat眉rlichen Sprachverarbeitung besteht darin, dass sie die Kommunikation mit Computern verbessert.聽

Es gibt eine Vielzahl von Python Libraries for Data Science, mit denen Sie die Verarbeitung nat眉rlicher Sprache erforschen k枚nnen, z. B. NLTK, TextBlob und spaCy. Mit diesen Bibliotheken k枚nnen Sie relativ einfach Anwendungen zur Klassifizierung, Stimmungsanalyse, Tokenisierung und mehr erstellen.聽

Wer nutzt Python Libraries for Data Science?

Aufgrund der Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit von Python und der gro脽en Anzahl verf眉gbarer Bibliotheken 蹿眉谤 die Datenwissenschaft nutzen Fachleute in vielen Disziplinen und Branchen wie Statistik, Mathematik, Datenwissenschaft und Wirtschaft diese Tools. Beispiele 蹿眉谤 relevante Branchen und Bereiche, die 眉ber die bereits erw盲hnten hinausgehen und mit Python Libraries for Data Science zusammenh盲ngen, sind:

  • Web-Entwicklung

  • Computer Vision

  • Spieleentwicklung

  • Biologie

  • Psychologie

  • Medizin

  • Robotik

  • Autonome Fahrzeuge

Python verf眉gt 眉ber eine riesige Community von erfahrenen Programmierern, Sozialwissenschaftlern, Datenwissenschaftlern, Machine Learning Developers und anderen, die alle Python Libraries for Data Science verwenden und daran interessiert sind, Ihnen bei der L枚sung von Problemen zu helfen.聽

Vor- und Nachteile der Verwendung von Python Libraries for Data Science

Die Verwendung von Python 蹿眉谤 die Datenwissenschaft bringt verschiedene Vor- und Nachteile mit sich. Wenn Sie die Vor- und Nachteile von Python verstehen, k枚nnen Sie herausfinden, 蹿眉谤 welche F盲lle es am besten geeignet ist und ob es Ihnen bei der Bew盲ltigung ihrer Aufgaben helfen kann. Ein paar der Vor- und Nachteile beziehen sich auf die Programmiersprache R. R ist eine beliebte Sprache 蹿眉谤 statistische Analysen und Datenwissenschaft, 盲hnlich wie Python. R ist ausschlie脽lich auf statistische Modelle, statistische Analysen und die Erstellung von Diagrammen und anderen Visualisierungen spezialisiert.聽

Vorteile

Zu den Vorteilen der Verwendung von Python Libraries for Data Science geh枚ren:

  • Beliebtheit und Vielseitigkeit als universelle Programmiersprache

  • Leichte Bedienbarkeit

  • Keine steile Lernkurve

  • Open Source

  • Erm枚glicht schnelle Entwicklung

  • Relevant 蹿眉谤 eine breite Palette von Aufgaben

  • Gro脽e Nutzergemeinschaft

  • Robuste Standardbibliotheken

  • Leichte Reproduzierbarkeit聽

Nachteile

Zu den Nachteilen der Verwendung von Python Libraries for Data Science geh枚ren:

  • Unf盲higkeit, gro脽e Datens盲tze effizient zu verarbeiten

  • Langsame Berechnungen

  • Laufzeitfehler sind 眉blich

  • Mangelnde Speichereffizienz

  • Schwierigere Arbeit mit Datenbanken

  • Andere Programmiersprachen, einschlie脽lich R, verf眉gen 眉ber mehr Bibliotheken 蹿眉谤 die Datenwissenschaft

  • H盲ufig 眉berstrapaziert oder in den falschen Zusammenh盲ngen oder Situationen verwendet

  • Weniger informative Visualisierungen im Vergleich zu R

Wie Sie mit der Verwendung von Python Libraries for Data Science beginnen k枚nnen

Sie k枚nnen mit der Nutzung von Python Libraries for Data Science beginnen, indem Sie sicherstellen, dass Sie die 蹿眉谤 diese Disziplin erforderlichen F盲higkeiten besitzen. Ein solider Hintergrund in Bezug auf Mathematik oder Statistik kann Ihnen helfen, Ihre F盲higkeiten in der Datenwissenschaft auszubauen. Als N盲chstes sollten Sie sich mit der Codierung in Python vertraut machen, indem Sie sich mit der grundlegenden Syntax und den verf眉gbaren Bibliotheken vertraut machen.聽

Auf dieser Grundlage haben Sie die n枚tige Erfahrung mit Python und datenwissenschaftlichen Themen, um die Python Libraries for Data Science nutzen zu k枚nnen. Es gibt verschiedene M枚glichkeiten, Python 蹿眉谤 Data Science zu erlernen, z. B. durch einen Bachelor- oder Master-Abschluss in Data Science oder durch die Teilnahme an einem Data Science Bootcamp. Viele Bootcamps, die auf Data Science ausgerichtet sind, bieten Ihnen die M枚glichkeit, Ihre F盲higkeiten zu verbessern:

  • Neue Fische

  • Spiced-academy.com/de/

  • Datasciencebootcamp.de/

Verwandte Begriffe

  • Systemverwalter

  • Datenbank-Administrator

  • Computergrafik

  • IT-Projektleiter

  • Security Engineer

Erste Schritte auf 糖心vlog官网观看

Um mehr 眉ber Python Libraries for Data Science oder andere Python-Themen im Allgemeinen zu erfahren, kann es hilfreich sein, einen Kurs zu absolvieren oder ein entsprechendes Zertifikat zu erwerben. 糖心vlog官网观看 bietet zum Beispiel Datenanalyse mit Python by IBM an. In diesem Kurs k枚nnen Sie Erfahrungen mit dem Bereinigen und Aufbereiten von Daten, der Durchf眉hrung von explorativen Datenanalysen, dem Aufbau von Data Pipelines und dem Umgang mit Datenrahmen sammeln. Er bietet auch Python Libraries for Data Science, wie Pandas, Numpy und Scipy, mit denen Sie Analysen durchf眉hren k枚nnen.聽

Ein weiterer empfehlenswerter Kurs ist die Spezialisierung Angewandte Datenwissenschaft mit Python der University of Michigan. Diese Spezialisierung umfasst f眉nf Kurse, in denen Sie sich mit inferentieller statistischer Analyse, angewandtem maschinellem Lernen, Netzwerkkonnektivit盲t und den Vor- und Nachteilen von Datenvisualisierungen befassen.

Artikelquellen

  1. Datacamp. 鈥, https://www.datacamp.com/de/blog/top-python-libraries-for-data-science.鈥 Abgerufen am 27. Januar 2025.

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