目 錄
第1章 數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ) （1）
1.1 數(shù)據(jù)科學(xué)概述 （1）
1.1.1 數(shù)據(jù)的力量 （1）
1.1.2 數(shù)據(jù)科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu) （2）
1.1.3 數(shù)據(jù)科學(xué)的工作流程 （4）
1.2 數(shù)據(jù)科學(xué)的關(guān)鍵技術(shù) （5）
1.2.1 數(shù)據(jù)采集 （5）
1.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 （7）
1.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理 （8）
1.2.4 數(shù)據(jù)分析 （9）
1.3 Python數(shù)據(jù)分析工具 （9）
1.3.1 科學(xué)計(jì)算集成環(huán)境 （9）
1.3.2 Python編譯環(huán)境 （10）
1.3.3 Jupyter Notebook （11）
1.4 Python語(yǔ)言基礎(chǔ) （12）
1.4.1 常用數(shù)據(jù)類(lèi)型 （12）
1.4.2 流程控制 （14）
1.4.3 函數(shù)和方法庫(kù) （16）
綜合練習(xí)題 （17）
第2章 多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與運(yùn)算 （18）
2.1　多維數(shù)組對(duì)象 （18）
2.1.1 多維數(shù)組（張量） （18）
2.1.2　一維數(shù)組對(duì)象 （19）
2.1.3 二維數(shù)組對(duì)象 （21）
2.1.4 創(chuàng)建多維數(shù)組的常用函數(shù) （23）
2.2　多維數(shù)組運(yùn)算 （25）
2.2.1　基本算術(shù)運(yùn)算 （26）
2.2.2 函數(shù)和矩陣運(yùn)算 （27）
2.2.3 隨機(jī)數(shù)組生成函數(shù) （29）
2.3 案例：隨機(jī)游走軌跡模擬 （30）
綜合練習(xí)題 （33）
第3章 數(shù)據(jù)匯總與統(tǒng)計(jì) （34）
3.1 統(tǒng)計(jì)的基本概念 （34）
3.1.1 統(tǒng)計(jì)的含義 （34）
3.1.2 常用統(tǒng)計(jì)量 （35）
3.2 pandas數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （37）
3.2.1 Series對(duì)象 （37）
3.2.2 Series對(duì)象的數(shù)據(jù)訪問(wèn) （38）
3.2.3 DataFrame對(duì)象 （40）
3.2.4 DataFrame對(duì)象的數(shù)據(jù)訪問(wèn) （41）
3.3 數(shù)據(jù)文件的讀/寫(xiě) （45）
3.3.1　讀/寫(xiě)CSV文件和TXT文件 （45）
3.3.2 讀取Excel文件 （48）
3.4 數(shù)據(jù)清洗 （49）
3.4.1　缺失數(shù)據(jù)處理 （49）
3.4.2 去除重復(fù)數(shù)據(jù) （52）
3.5 數(shù)據(jù)規(guī)整化 （52）
3.5.1 數(shù)據(jù)合并 （52）
3.5.2 數(shù)據(jù)排序 （55）
3.6 統(tǒng)計(jì)分析 （56）
3.6.1　通用函數(shù)與運(yùn)算 （57）
3.6.2 統(tǒng)計(jì)函數(shù) （57）
3.6.3 相關(guān)性分析 （60）
3.6.4 案例：?jiǎn)柧碚{(diào)查反饋表分析 （60）
綜合練習(xí)題 （63）
第4章 數(shù)據(jù)可視化 （64）
4.1 Python繪圖基礎(chǔ) （64）
4.1.1 認(rèn)識(shí)基本圖形 （64）
4.1.2 pandas快速繪圖 （64）
4.1.3 Matplotlib精細(xì)繪圖 （66）
4.2 可視化數(shù)據(jù)探索 （71）
4.2.1 繪制常用圖形 （71）
4.2.2 使用pyecharts繪制交互數(shù)據(jù)圖 （81）
綜合練習(xí)題 （85）
第5章 機(jī)器學(xué)習(xí)建模分析 （88）
5.1 機(jī)器學(xué)習(xí)概述 （88）
5.1.1 機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能 （88）
5.1.2 Python機(jī)器學(xué)習(xí)方法庫(kù) （90）
5.2 回歸分析 （90）
5.2.1 回歸分析原理 （90）
5.2.2 回歸分析實(shí)現(xiàn) （91）
5.2.3 回歸分析性能評(píng)估 （94）
5.3 分類(lèi)分析 （96）
5.3.1 分類(lèi)學(xué)習(xí)原理 （96）
5.3.2 決策樹(shù) （98）
5.3.3 支持向量機(jī) （102）
5.4 聚類(lèi)分析 （106）
5.4.1 聚類(lèi)任務(wù) （106）
5.4.2 K-means算法 （107）
5.4.3 聚類(lèi)方法的性能評(píng)估 （110）
5.5 數(shù)據(jù)降維 （112）
5.5.1 降維分析方法 （112）
5.5.2 主成分分析 （113）
5.6 集成學(xué)習(xí) （115）
5.6.1 隨機(jī)森林算法的基本原理 （116）
5.6.2 梯度提升機(jī)算法的基本原理 （116）
5.6.3 集成學(xué)習(xí)建模分析 （117）
綜合練習(xí)題 （119）
第6章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)建模分析 （120）
6.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述 （120）
6.1.1 神經(jīng)元與感知器 （120）
6.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 （121）
6.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)實(shí)現(xiàn) （122）
6.2 深度學(xué)習(xí) （125）
6.2.1 深度學(xué)習(xí)的基本原理 （125）
6.2.2 深度學(xué)習(xí)框架Keras （126）
6.2.3 深度學(xué)習(xí)建模分析實(shí)例 （128）
綜合練習(xí)題 （130）
第7章 文本數(shù)據(jù)處理 （131）
7.1 文本處理概述 （131）
7.1.1 文本處理的常見(jiàn)任務(wù) （131）
7.1.2 文本處理的基本步驟 （132）
7.2 中文文本處理 （134）
7.2.1 中文分詞 （134）
7.2.2 詞性標(biāo)注 （135）
7.2.3 特征提取 （136）
7.3 實(shí)例：垃圾郵件的識(shí)別 （140）
7.3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 （140）
7.3.2 基于詞袋模型識(shí)別垃圾郵件 （141）
7.3.3 基于詞向量模型識(shí)別垃圾郵件 （143）
綜合練習(xí)題 （146）
第8章 圖像數(shù)據(jù)處理 （147）
8.1 數(shù)字圖像概述 （147）
8.1.1 數(shù)字圖像 （147）
8.1.2 數(shù)字圖像類(lèi)型 （147）
8.1.3 數(shù)字圖像處理 （148）
8.2 Python圖像處理 （149）
8.2.1 Python圖像處理庫(kù) （149）
8.2.2 圖像的基本操作 （150）
8.3 案例：深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)圖像分類(lèi) （152）
8.3.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （152）
8.3.2 基于Keras實(shí)現(xiàn)圖像分類(lèi) （153）
綜合練習(xí)題 （157）
第9章 時(shí)序數(shù)據(jù)與語(yǔ)音處理 （158）
9.1 時(shí)序數(shù)據(jù)概述 （158）
9.1.1 時(shí)序數(shù)據(jù)特性 （158）
9.1.2 時(shí)序數(shù)據(jù)特征的提取 （159）
9.2 時(shí)序數(shù)據(jù)分析方法 （161）
9.2.1 時(shí)序數(shù)據(jù)分析過(guò)程 （161）
9.2.2 溫度預(yù)測(cè)實(shí)例 （162）
9.3 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù) （166）
9.3.1 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介 （166）
9.3.2 語(yǔ)音識(shí)別中的時(shí)序數(shù)據(jù)處理 （167）
9.3.3 在線語(yǔ)音識(shí)別實(shí)例 （169）
綜合練習(xí)題 （171）
第10章 大數(shù)據(jù)技術(shù) （172）
10.1 大數(shù)據(jù)概述 （172）
10.1.1 大數(shù)據(jù)的特點(diǎn) （172）
10.1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù) （174）
10.1.3 大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施 （175）
10.2 分布式計(jì)算框架 （177）
10.2.1 Hadoop概述 （178）
10.2.2 MapReduce分布式計(jì)算 （180）
10.2.3 Spark分布式計(jì)算 （182）
10.2.4 Spark分布式計(jì)算 （183）
10.3 分布式建模分析工具 （185）
10.3.1 Hadoop Mahout （185）
10.3.2 Spark MLlib （186）
10.3.3 Spark MLlib建模分析 （187）
綜合練習(xí)題 （188）
參考資料 （189）