Python数据挖掘入门与实践.pdf

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书籍描述

内容简介
《Python数据挖掘入门与实践》一书作为数据挖掘入门读物,介绍了数据挖掘的基础知识、基本工具和实践方法,通过循序渐进地讲解算法,带你轻松踏上数据挖掘之旅。本书采用理论与实践相结合的方式,呈现了如何使用决策树和随机森林算法预测美国职业篮球联赛比赛结果,如何使用亲和性分析方法推荐电影,如何使用朴素贝叶斯算法进行社会媒体挖掘,等等。本书也涉及神经网络、深度学习、大数据处理等内容。

编辑推荐
在数据规模急速膨胀的大数据时代,数据挖掘这项甄别重要数据的核心技术正发挥越来越重要的作用。它将赋予你解决实际问题的“超能力”:预测体育赛事结果、精确投放广告、根据作品的风格解决作者归属问题,等等。
本书使用简单易学且拥有丰富第三方库和良好社区氛围的Python语言,由浅入深,以真实数据作为研究对象,真刀实枪地向读者介绍Python数据挖掘的实现方法。通过本书,读者将迈入数据挖掘的殿堂,透彻理解数据挖掘基础知识,掌握解决数据挖掘实际问题的优秀实践!
- 理解决策树、朴素贝叶斯、支持向量机和深度学习
- 运用常见算法为解决现实问题建立数据模型
- 利用API从Reddit等网站获取数据集
- 从数据集中找出并提取特征
- 使用数据集设计并开发数据挖掘应用
- 基于实时数据,进行大数据处理

作者简介
作者简介:
Robert Layton
计算机科学博士,网络犯罪问题和文本分析方面的专家。多年来一直热衷于Python编程,参与过scikit-learn库等很多开源库的开发,曾担任2014年度“谷歌编程之夏”项目导师。他曾与全球几大数据挖掘公司密切合作,挖掘真实数据并研发相关应用。他的公司dataPipeline为多个行业提供数据挖掘和数据分析解决方案。

译者简介:
杜春晓
英语语言文学学士,软件工程硕士。其他译著有《电子达人——我的第一本Raspberry Pi入门手册》《Python数据分析》。新浪微博:@宜_生。

目录
第1章 开始数据挖掘之旅 1
1.1 数据挖掘简介 1
1.2 使用Python和IPython Notebook 2
1.2.1 安装Python 2
1.2.2 安装IPython 4
1.2.3 安装scikit-learn库 5
1.3 亲和性分析示例 5
1.3.1 什么是亲和性分析 5
1.3.2 商品推荐 6
1.3.3 在NumPy中加载数据集 6
1.3.4 实现简单的排序规则 8
1.3.5 排序找出最佳规则 10
1.4 分类问题的简单示例 12
1.5 什么是分类 12
1.5.1 准备数据集 13
1.5.2 实现OneR算法 14
1.5.3 测试算法 16
1.6 小结 18
第2章 用scikit-learn估计器分类 19
2.1 scikit-learn估计器 19
2.1.1 近邻算法 20
2.1.2 距离度量 20
2.1.3 加载数据集 22
2.1.4 努力实现流程标准化 24
2.1.5 运行算法 24
2.1.6 设置参数 25
2.2 流水线在预处理中的应用 27
2.2.1 预处理示例 28
2.2.2 标准预处理 28
2.2.3 组装起来 29
2.3 流水线 29
2.4 小结 30
第3章 用决策树预测获胜球队 31
3.1 加载数据集 31
3.1.1 采集数据 31
3.1.2 用pandas加载数据集 32
3.1.3 数据集清洗 33
3.1.4 提取新特征 34
3.2 决策树 35
3.2.1 决策树中的参数 36
3.2.2 使用决策树 37
3.3 NBA比赛结果预测 37
3.4 随机森林 41
3.4.1 决策树的集成效果如何 42
3.4.2 随机森林算法的参数 42
3.4.3 使用随机森林算法 43
3.4.4 创建新特征 44
3.5 小结 45
第4章 用亲和性分析方法推荐电影 46
4.1 亲和性分析 46
4.1.1 亲和性分析算法 47
4.1.2 选择参数 47
4.2 电影推荐问题 48
4.2.1 获取数据集 48
4.2.2 用pandas加载数据 49
4.2.3 稀疏数据格式 49
4.3 Apriori算法的实现 50
4.3.1 Apriori算法 51
4.3.2 实现 52
4.4 抽取关联规则 54
4.5 小结 60
第5章 用转换器抽取特征 62
5.1 特征抽取 62
5.1.1 在模型中表示事实 62
5.1.2 通用的特征创建模式 64
5.1.3 创建好的特征 66
5.2 特征选择 67
5.3 创建特征 71
5.4 创建自己的转换器 75
5.4.1 转换器API 76
5.4.2 实现细节 76
5.4.3 单元测试 77
5.4.4 组装起来 79
5.5 小结 79
第6章 使用朴素贝叶斯进行社会媒体挖掘 80
6.1 消歧 80
6.1.1 从社交网站下载数据 81
6.1.2 加载数据集并对其分类 83
6.1.3 Twitter数据集重建 87
6.2 文本转换器 90
6.2.1 词袋 91
6.2.2 N元语法 92
6.2.3 其他特征 93
6.3 朴素贝叶斯 93
6.3.1 贝叶斯定理 93
6.3.2 朴素贝叶斯算法 94
6.3.3 算法应用示例 95
6.4 应用 96
6.4.1 抽取特征 97
6.4.2 将字典转换为矩阵 98
6.4.3 训练朴素贝叶斯分类器 98
6.4.4 组装起来 98
6.4.5 用F1值评估 99
6.4.6 从模型中获取更多有用的特征 100
6.5 小结 102
第7章 用图挖掘找到感兴趣的人 104
7.1 加载数据集 104
7.1.1 用现有模型进行分类 106
7.1.2 获取Twitter好友信息 107
7.1.3 构建网络 110
7.1.4 创建图 112
7.1.5 创建用户相似度图 114
7.2 寻找子图 117
7.2.1 连通分支 117
7.2.2 优化参数选取准则 119
7.3 小结 123
第8章 用神经网络破解验证码 124
8.1 人工神经网络 124
8.2 创建数据集 127
8.2.1 绘制验证码 127
8.2.2 将图像切分为单个的字母 129
8.2.3 创建训练集 130
8.2.4 根据抽取方法调整训练数据集 131
8.3 训练和分类 132
8.3.1 反向传播算法 134
8.3.2 预测单词 135
8.4 用词典提升正确率 138
8.4.1 寻找最相似的单词 138
8.4.2 组装起来 139
8.5 小结 140
第9章 作者归属问题 142
9.1 为作品找作者 142
9.1.1 相关应用和使用场景 143
9.1.2 作者归属 143
9.1.3 获取数据 144
9.2 功能词 147
9.2.1 统计功能词 148
9.2.2 用功能词进行分类 149
9.3 支持向量机 150
9.3.1 用SVM分类 151
9.3.2 内核 151
9.4 字符N元语法 152
9.5 使用安然公司数据集 153
9.5.1 获取安然数据集 153
9.5.2 创建数据集加载工具 154
9.5.3 组装起来 158
9.5.4 评估 158
9.6 小结 160
第10章 新闻语料分类 161
10.1 获取新闻文章 161
10.1.1 使用Web API获取数据 162
10.1.2 数据资源宝库reddit 164
10.1.3 获取数据 165
10.2 从任意网站抽取文本 167
10.2.1 寻找任意网站网页中的主要内容 167
10.2.2 组装起来 168
10.3 新闻语料聚类 170
10.3.1 k-means算法 171
10.3.2 评估结果 173
10.3.3 从簇中抽取主题信息 175
10.3.4 用聚类算法做转换器 175
10.4 聚类融合 176
10.4.1 证据累积 176
10.4.2 工作原理 179
10.4.3 实现 180
10.5 线上学习 181
10.5.1 线上学习简介 181
10.5.2 实现 182
10.6 小结 184
第11章 用深度学习方法为图像中的物体进行分类 185
11.1 物体分类 185
11.2 应用场景和目标 185
11.3 深度神经网络 189
11.3.1 直观感受 189
11.3.2 实现 189
11.3.3 Theano简介 190
11.3.4 Lasagne简介 191
11.3.5 用nolearn实现神经网络 194
11.4 GPU优化 197
11.4.1 什么时候使用GPU进行
计算 198
11.4.2 用GPU运行代码 198
11.5 环境搭建 199
11.6 应用 201
11.6.1 获取数据 201
11.6.2 创建神经网络 202
11.6.3 组装起来 204
11.7 小结 205
第12章 大数据处理 206
12.1 大数据 206
12.2 大数据应用场景和目标 207
12.3 MapReduce 208
12.3.1 直观理解 209
12.3.2 单词统计示例 210
12.3.3 Hadoop MapReduce 212
12.4 应用 212
12.4.1 获取数据 213
12.4.2 朴素贝叶斯预测 215
12.5 小结 226
附录 接下来的方向 227



序言
你是不是向往数据挖掘的殿堂,却不得其门而入?如果是的话,这本书就是为你而写的。
很多讲授数据挖掘的书涵盖了大量数学知识,倘若读者有较好的数学背景,这自然不错,但我觉得这些书往往只见树木不见森林;也就是说,它们过于关注算法的工作原理,而忘记了我们使用这些算法的初衷。
本书的目标读者是具备一定编程能力、渴望学习数据挖掘的人。我的目标是,如果你认真学完本书,能较好地理解数据挖掘的基础知识,掌握用数据挖掘知识解决问题的最佳实践,此外还能从书中找到几个值得你深入研究的方向。
本书的每一章都会介绍一个新的主题,我会给出该主题的相关算法和数据集。因此,各章主题之间跳跃有点大,阅读本书的过程中需要你的大脑能快速切换。每学完一章,你都要思考一下有没有什么办法能够提升该章中算法的效果,然后尝试去实现它!

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