Annexe C Annexe C : Récapitulatif des algorithmes Python
Cette annexe propose un récapitulatif des différents algorithmes Python utilisés dans ce manuel. L'objectif est de fournir aux étudiants une référence croisée pour les différents algorithmes abordés dans le texte, de donner une description générale de chaque algorithme et de proposer un lien vers la section correspondante du texte.
Pour plus de détails sur les fonctions, la syntaxe et l'utilisation de Python, veuillez vous référer à l'Annexe D : Revue des fonctions Python et/ou à la documentation de Python en ligne.
| Titre du chapitre | Thème | Description de l'algorithme | Première référence |
|---|---|---|---|
| Que sont les données et la science des données ? | Chargement et visualisation des données | Utilisation de la bibliothèque Python pandas pour charger un fichier CSV, décrire ses caractéristiques et explorer son contenu |
Les bases de Python pour la science des données |
| Visualisation des données à l'aide de Python | Utilisation de Python pour créer un nuage de points pour deux grandeurs numériques | Les bases de Python pour la science des données | |
| Collecte et préparation des données | Extraction de données d'un site web | Utilisation de Python pour extraire un tableau de données d'un site web | Extraction de données web et collecte de données sur les réseaux sociaux |
| Utilisation des expressions régulières en Python | Utilisation de Python pour rechercher un mot sélectionné dans une chaîne de caractères donnée et afficher le nombre de fois où il apparaît | Extraction de données web et collecte de données sur les réseaux sociaux | |
| Traitement et stockage des données | Utilisation de Python pour traiter des données et les exporter vers un fichier CSV | Extraction de données web et collecte de données sur les réseaux sociaux | |
| Analyse syntaxique et extraction de données | Utilisation de Python pour analyser et extraire des données spécifiques à partir d'un jeu de données donné | Extraction de données web et collecte de données sur les réseaux sociaux | |
| Statistiques descriptives : mesures statistiques et distributions de probabilité | Calcul de probabilités binomiales | Utilisation de Python pour calculer des probabilités associées à la loi binomiale | Distributions de probabilité discrètes et continues |
| Calcul de probabilités à partir d'une distribution normale | Utilisation de Python pour calculer des probabilités associées à la distribution normale | Distributions de probabilité discrètes et continues | |
| Statistiques inférentielles et analyse de régression | Calcul de la marge d'erreur | Utilisation de la bibliothèque Python scipy.stats pour calculer une marge d'erreur à l'aide de la loi de Student |
Inférence statistique et intervalles de confiance |
| Intervalle de confiance par bootstrap | Utilisation de Python pour calculer un intervalle de confiance à l'aide d'une approche bootstrap | Inférence statistique et intervalles de confiance | |
| Intervalle de confiance pour la moyenne | Utilisation de Python pour calculer un intervalle de confiance pour la moyenne à l'aide de la loi normale et de la loi de Student (deux exemples) | Inférence statistique et intervalles de confiance | |
| Test d'hypothèse pour la moyenne (un échantillon) | Utilisation de Python pour calculer une valeur p associée à un test d'hypothèse pour la moyenne | Test d'hypothèse | |
| Test d'hypothèse pour une proportion | Utilisation de Python pour calculer une valeur p associée à un test d'hypothèse pour une proportion | Test d'hypothèse | |
| Test d'hypothèse pour la moyenne (un échantillon) | Utilisation de Python pour calculer une statistique de test et une valeur p associées à un test d'hypothèse pour la moyenne | Test d'hypothèse | |
| Test d'hypothèse pour la moyenne (deux échantillons) | Utilisation de Python pour calculer une statistique de test et une valeur p associées à un test d'hypothèse pour la différence entre deux moyennes | Test d'hypothèse | |
| Coefficient de corrélation | Utilisation de Python pour calculer le coefficient de corrélation de Pearson pour deux variables numériques | Analyse de corrélation et de régression linéaire | |
| Création d'un nuage de points | Utilisation de Python pour créer un nuage de points pour deux grandeurs numériques | Analyse de corrélation et de régression linéaire | |
| Création d'un modèle de régression linéaire | Utilisation de Python pour calculer la pente et l'ordonnée à l'origine d'un modèle de régression linéaire | Analyse de corrélation et de régression linéaire | |
| Analyse de la variance à un facteur (ANOVA) | Utilisation de Python pour réaliser un test d'hypothèse d'analyse de la variance à un facteur | Analyse de la variance (ANOVA) | |
| Visualisation de données de séries temporelles | Utilisation de la routine de tracé de base de Python et de matplotlib.pyplot pour générer un graphique de série temporelle basé sur un DataFrame pandas (deux exemples) |
Analyse de la variance (ANOVA) | |
| Séries temporelles et prévisions | Tracé d'une moyenne mobile simple (SMA) et différenciation | Utilisation de Python pour générer une moyenne mobile simple et une différenciation de premier ordre pour des données de séries temporelles | Méthodes de prévision des séries temporelles |
| Décomposition d'une série temporelle en composantes | Utilisation de la fonction d'autocorrélation de Python et du modèle STL (décomposition tendance-saisonnalité par LOESS) pour décomposer des données de séries temporelles en leurs composantes | Méthodes de prévision des séries temporelles | |
| Moyenne mobile exponentielle (EMA) | Utilisation de Python pour calculer la moyenne mobile exponentielle pour des données de séries temporelles | Méthodes de prévision des séries temporelles | |
| Modèle autorégressif intégré à moyenne mobile (ARIMA) | Utilisation de Python pour calculer un modèle autorégressif intégré à moyenne mobile pour des données de séries temporelles | Méthodes de prévision des séries temporelles | |
| Modèle autorégressif intégré à moyenne mobile (ARIMA) | Utilisation de Python pour ajuster et tracer un modèle autorégressif intégré à moyenne mobile et l'utiliser pour établir des prévisions pour des données de séries temporelles | Méthodes de prévision des séries temporelles | |
| Méthodes de prévision | Utilisation de Python pour créer et tracer un modèle de prévision avec des intervalles de confiance pour des données de séries temporelles | Méthodes d'évaluation des prévisions | |
| Prise de décision à l'aide des bases de l'apprentissage automatique | Régression logistique | Utilisation de Python pour ajuster un modèle de régression logistique et évaluer son exactitude | Classification par apprentissage automatique |
| Clustering des k-moyennes | Utilisation de Python pour produire un modèle de clustering des k-moyennes à partir d'un jeu de données | Classification par apprentissage automatique | |
| Clustering DBSCAN | Utilisation de Python pour générer un modèle de clustering spatial basé sur la densité d'applications avec bruit (DBSCAN) | Classification par apprentissage automatique | |
| Matrice de confusion | Utilisation de Python pour générer une matrice de confusion | Classification par apprentissage automatique | |
| Régression linéaire avec bootstrap | Utilisation de Python pour générer un modèle de régression linéaire à l'aide d'une méthode bootstrap | L'apprentissage automatique dans l'analyse de régression | |
| Régression multiple | Utilisation de Python pour réaliser une analyse de régression multiple | L'apprentissage automatique dans l'analyse de régression | |
| Nuage de points tridimensionnel | Utilisation de Python pour générer un tracé tridimensionnel d'un modèle de régression multiple | L'apprentissage automatique dans l'analyse de régression | |
| Grille de maillage | Utilisation de Python pour générer un tracé de grille de maillage d'un modèle de régression multiple | L'apprentissage automatique dans l'analyse de régression | |
| Régression logistique multiple | Utilisation de Python pour réaliser une analyse de régression logistique multiple et générer la matrice de confusion correspondante | L'apprentissage automatique dans l'analyse de régression | |
| Arbres de décision | Utilisation de Python pour générer des arbres de décision | Arbres de décision | |
| Forêts aléatoires | Utilisation de Python pour entraîner un modèle de forêts aléatoires et analyser l'importance de chaque variable | Autres techniques d'apprentissage automatique | |
| Bayes naïf gaussien | Utilisation de Python pour réaliser une analyse de Bayes naïf gaussien | Autres techniques d'apprentissage automatique | |
| Notions de base de l'apprentissage profond et de l'intelligence artificielle (IA) | Perceptrons | Utilisation de Python pour entraîner et tester un modèle de classification par perceptron et évaluer son exactitude | Introduction aux réseaux de neurones |
| Entraînement d'un réseau de neurones par rétropropagation | Utilisation de la bibliothèque Python TensorFlow pour entraîner et tester un modèle de classification par réseau de neurones à l'aide de la rétropropagation et évaluer son exactitude |
Rétropropagation | |
| Réseaux de neurones récurrents | Utilisation de la bibliothèque Python TensorFlow pour entraîner et tester un modèle de classification à l'aide de réseaux de neurones récurrents (RNN) et évaluer son exactitude |
Rétropropagation | |
| Prédiction de valeurs futures | Utilisation de Python pour prédire des valeurs futures pour un modèle de classification à l'aide de réseaux de neurones récurrents (RNN) | Rétropropagation | |
| Tracé des valeurs prédites | Utilisation de Python pour tracer les valeurs futures par rapport aux données d'origine pour un modèle de classification à l'aide de réseaux de neurones récurrents | Rétropropagation | |
| Apprentissage profond | Utilisation de la bibliothèque Python TensorFlow pour entraîner et tester un modèle de classification par apprentissage profond et évaluer son exactitude |
Rétropropagation | |
| Visualisation des données | Visualisation de données à l'aide de boîtes à moustaches | Utilisation de Python pour créer des boîtes à moustaches | Encodage des données univariées |
| Visualisation de données à l'aide d'histogrammes | Utilisation de Python pour créer des histogrammes | Encodage des données univariées | |
| Visualisation de données à l'aide de diagrammes de Pareto | Utilisation de Python pour créer des diagrammes de Pareto | Encodage des données univariées | |
| Visualisation de données à l'aide de graphiques de séries temporelles | Utilisation de Python pour créer des graphiques de séries temporelles | Encodage des données qui évoluent au fil du temps | |
| Visualisation de données pour les probabilités binomiales | Utilisation de Python pour créer des graphiques associés à la loi binomiale | Représentation graphique des distributions de probabilité | |
| Visualisation de données pour les probabilités de Poisson | Utilisation de Python pour créer des graphiques associés à la loi de Poisson | Représentation graphique des distributions de probabilité | |
| Visualisation de données pour les probabilités normales | Utilisation de Python pour créer des graphiques associés à la distribution normale | Représentation graphique des distributions de probabilité | |
| Cartes thermiques | Utilisation de Python pour créer des cartes thermiques | Visualisation de données géospatiales et de cartes thermiques à l'aide de Python | |
| Nuages de points avec cartes de couleurs | Utilisation de Python pour créer des nuages de points avec des cartes de couleurs | Visualisation de données multivariées et de réseaux à l'aide de Python | |
| Cartes thermiques de corrélation | Utilisation de Python pour créer des cartes thermiques de corrélation | Visualisation de données multivariées et de réseaux à l'aide de Python | |
| Visualisation de données à l'aide de graphiques tridimensionnels | Utilisation de Python pour créer des graphiques tridimensionnels | Visualisation de données multivariées et de réseaux à l'aide de Python | |
| Présentation des résultats | Identifier les caractéristiques des données | Utilisation de Python pour identifier les caractéristiques d'un jeu de données | Validation de votre modèle |
| Arbre de décision | Utilisation de Python pour exécuter un arbre de décision et générer une visualisation du résultat | Validation de votre modèle | |
| Validation de modèle à l'aide du critère d'information bayésien (BIC) | Utilisation de Python pour réaliser une validation croisée à l'aide du critère d'information bayésien | Validation de votre modèle | |
| Simulation de Monte-Carlo | Utilisation de Python pour réaliser une simulation de Monte-Carlo | Validation de votre modèle | |
| Résumé exécutif | Utilisation de Python pour créer un rapport de résumé exécutif | Résumés exécutifs efficaces |
Tableau
C1