شروع کار با پایتون برای علم داده
نصب پایتون و کتابخانههای علم داده (NumPy، pandas، matplotlib)، آشنایی با Jupyter Notebook و آمادهسازی محیط کار
آمادهسازی محیط کار علم داده
برای شروع علم داده به سه چیز نیاز دارید: پایتون، کتابخانههای داده و یک محیط کدنویسی. در این مبحث همه را راهاندازی میکنیم.
گام ۱: نصب پایتون
از سایت رسمی python.org آخرین نسخه پایتون (۳.x) را دانلود و نصب کنید. هنگام نصب در ویندوز، حتماً گزینه Add Python to PATH را فعال کنید. برای اطمینان از نصب، در ترمینال بنویسید:
python --version
گام ۲: نصب کتابخانههای علم داده
سه کتابخانه اصلی که در کل این دوره استفاده میکنیم:
- NumPy: محاسبات عددی سریع روی آرایهها
- pandas: خواندن، پاکسازی و تحلیل داده جدولی
- matplotlib: ترسیم نمودار
هر سه را با یک دستور نصب کنید:
pip install numpy pandas matplotlib
گام ۳: محیط کدنویسی — Jupyter Notebook
Jupyter Notebook محیط محبوب دانشمندان داده است؛ چون اجازه میدهد کد را تکهتکه اجرا کنید، خروجی را بلافاصله ببینید و کنارش یادداشت بنویسید. نصب آن:
pip install notebook
jupyter notebook
پس از اجرا، در مرورگر محیطی باز میشود که میتوانید فایلهای .ipynb بسازید و در آنها کد بنویسید.
گام ۴: تست نصب — اولین کد علم داده
برای اطمینان از درستی نصب، این کد را اجرا کنید:
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
print(np.__version__)
print(pd.__version__)
اگر شماره نسخهها چاپ شد، همهچیز آماده است!
آشنایی سریع با NumPy و pandas
NumPy با آرایه (array) کار میکند که شبیه لیست پایتون است اما بسیار سریعتر:
import numpy as np
prices = np.array([100, 250, 80, 320])
print(prices.mean()) # میانگین
print(prices.max()) # بیشترین
pandas با DataFrame کار میکند؛ یعنی جدولی از سطرها و ستونها، درست مثل اکسل:
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({
"name": ["Ali", "Sara", "Reza"],
"score": [18, 18, 15]
})
print(df)
ساختار پوشه پیشنهادی پروژه
برای پروژههای علم داده، پوشهای منظم بسازید:
my-project/
├── data/ ← فایلهای داده (csv و ...)
├── notebooks/ ← فایلهای Jupyter
└── output/ ← نمودارها و نتایج
مقایسه محیطهای کدنویسی
| محیط | مزیت | مناسب برای |
|---|---|---|
| Jupyter Notebook | اجرای تکهای کد + یادداشت | کاوش و تحلیل داده |
| VS Code | ادیتور قدرتمند + افزونه Jupyter | پروژههای بزرگتر |
| Google Colab | بدون نصب + GPU رایگان | شروع سریع و یادگیری عمیق |
جمعبندی
- پایتون + NumPy + pandas + matplotlib = جعبهابزار اصلی علم داده
- Jupyter Notebook بهترین محیط برای کاوش داده است
- Google Colab گزینه بدون نصب برای شروع سریع است
- در این دوره، مثالهای پایتون خالص را میتوانید در Playground پایتون همین سایت تست کنید
این مبحث بخشی از دوره آموزش کامل علم داده است.