Book description
“本書滿足以下重要需求:引導學生優雅的實作訊號與影像、圖學和生物資訊學中的經典演算法”
-Lav Varshney
University of Illinois
“雖然沒有一本書可以教完科學研究Python的所有工具,但是有這本書會讓你看到,它可以幫你節省時間、減少痛苦。”
-Greg Wilson
Curriculum Lead, DataCamp
歡迎來到科研界Python社群,如果你是一個寫Python的科學研究者,這本實用的指引書,不只教你SciPy和相關函式庫的重要基礎,而且能讓你看到美麗、易讀,同時能應用在實務上程式碼。你會學到如何寫出具備清楚、簡潔和高效的優雅程式碼。
閱讀本書,會看到許多科研界Python生態圈的範例程式碼,這些程式碼足以代表本書的精神。使用實際的科研資料,用SciPy、NumPy、Pandas、scikit-image和其它Python函式庫解決真實世界的問題。
‧探索NumPy陣列,數值科學計算的底層結構
‧使用百分位正規化使測量值貼和特定分布
‧使用分區相鄰圖(Region Adjacency Graph)表示一張影像的不同分區
‧用快速傅利葉轉換將時間或空間資料轉換至頻率域
‧使用SciPy的稀疏模組解決稀疏矩陣問題,包括影像分區
‧使用SciPy套件執行線性代數
‧使用SciPy的最佳化模組進行影像對齊(校正)
‧用Python資料串流和Toolz函式庫處理大型資料集合
Table of contents
- 封面
- 書名頁
- 授權聲明頁
- 目錄
- 前言 (1/4)
- 前言 (2/4)
- 前言 (3/4)
- 前言 (4/4)
- 第一章 優雅的NumPy: 科研界Python的基礎
- 數據介紹:什麼是基因表現?
- NumPy N維陣列
- 為何用ndarray不用Python list?
- 向量化
- 廣播
- 基因表現資料集
- 用pandas讀取資料
- 正規化
- 個體正規化
- 基因正規化
- 對樣本和基因作正規化:RPKM (1/2)
- 對樣本和基因作正規化:RPKM (2/2)
- 本章回顧
- 第二章 NumPy和SciPy的 百分位正規化
- 取得資料
- 個體的基因表達分布差異
- 雙分群計數資料
- 視覺化群
- 預測生存率
- 更進一步:使用TCGA的病患分群
- 更進一步:製作TCGA的分群
- 第三章 用ndimage處理 影像區域關係
- 影像就是NumPy陣列
- 練習題:加入格線
- 訊號處理中的濾波
- 影像濾波(2維濾波器)
- 通用濾波器:鄰值的功能
- 練習題:康威的生命遊戲
- 練習題:索貝爾梯度量值
- 圖和NetworkX函式庫
- 練習題:用SciPy繪製貼合曲線
- 影像區塊分割
- ndimage:如何從圖片分割建立圖?
- 整合實作:平均色彩分割
- 第四章 頻率和快速傅立葉轉換
- 什麼是頻率?
- 實例:鳥歌頻譜
- 歷史
- 實作
- 選擇DFT的長度
- 更多關於DFT的觀念
- 頻率和它們的順序
- 視窗
- 真實應用:分析雷達資料 (1/2)
- 真實應用:分析雷達資料 (2/2)
- 頻率域上的訊號特性
- 套用視窗
- 雷達影像
- FFT的更多應用
- 延伸閱讀
- 練習題:影像卷積
- 第五章 使用稀疏座標矩陣的列聯表
- 列聯表
- 練習題:列聯矩陣的計算複雜度
- 練習題:計算列聯矩陣的另一種演算法
- 練習題:多種分類的列聯矩陣
- scipy.sparse資料格式
- COO格式
- 練習題:COO的表示方法
- 壓縮稀疏列格式
- 稀疏矩陣的應用:照片轉換
- 練習題:照片旋轉
- 回到列聯表
- 練習題:減少記憶體使用
- 用在影像分區的列聯表
- 簡單說明資訊理論
- 練習題:計算條件熵
- 影像分區的理論理論:資訊變異性
- 將使用NumPy陣列程式碼改為稀疏矩陣
- 利用資訊變異性 (1/2)
- 利用資訊變異性 (2/2)
- 延伸工作:實作影像分區
- 第六章 SciPy中的線性代數
- 線性代數基礎概念
- 圖中的拉普拉思矩陣
- 練習題:旋轉矩陣 (1/2)
- 練習題:旋轉矩陣 (2/2)
- 拉普拉斯和腦資料
- 練習題:關聯視圖
- 練習挑戰題:稀疏矩陣線性代數
- PageRank:線性代數應用在評等和重要性上
- 練習題:處理不定值
- 練習題:評估不同的特徵向量方法
- 結論說明
- 第七章 Scpy中的函式最佳化
- SciPy的最佳化:scipy.optimize
- 一個範例:計算影像位移最佳化
- 影像旋轉和最佳化
- 用Basin Hopping避免本地最小值
- 練習題:修改對齊函式
- “什麼是最好的?”:請選擇正確目標函式
- 第八章 在小電腦中用Toolz 處理大數據
- 用yield作串流
- Toolz串流函式庫
- k-mer計數和錯誤修正
- 柯里化:串流的調味
- 回到k-mer
- 練習題:串流資料的PCA
- 完整基因的Markov模型
- 練習題:串流解壓縮
- 結語
- 附錄
- 練習題解答
- 索引 (1/2)
- 索引 (2/2)
- 關於作者
- 出版記事
Product information
- Title: 優雅的SciPy|Python科學研究的美學
- Author(s):
- Release date: May 2018
- Publisher(s): GoTop Information, Inc.
- ISBN: 9789864767878
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