Matplotlib 기초 이해하기_20160730

MATPLOTLIB
기초
이해하기
Moon Yong Joon

MATPLOTLIB
PYPLOT
기초
Moon Yong Joon

좌표
그래프는 일단 x,y축 좌표에 대해 이해를 해야 함
Y축
X축

좌표 기준
matplotlib은 하나의 리스크만 넣으면 리스트의
index가 x축, 값이 y축으로 인식해서 그래프 표
시

jupyter 내에서 그래프 보기

jupyter notebook 실행
%matplotlib inline 명령을 먼저 실행해야
jupyter notebook 내에서 그래프가 보임

여러 개의 선을 그리기
plot 함수에 x,y,그래프색과모양 3개를 묶어서 3
개를 표현해서 그리기
y = x
y = x**2
y = x**3
에 대한 함수의
그래프를 표현

내부 구조 이해하기1 : Line2D
plot 함수를 실행하면 하나의 list가 생기고
Line2D object가 생기며 plot함수를 하나더 실
행해서 기존 list에 원소로 추가 가능

내부 구조 이해하기 2 : Line2D
2개의 plot 함수를 실행해서 출력해도 앞장의 경
우와 동일하게 출력됨

내부 구조 이해하기 3 : Line2D
plot 함수에 3개의 그래프를 연속해서 정의하고
실행하면 list에 Line2D가 3개 생겨서 표시

내부 구조 이해하기 :Text
ylabel함수를 실행하면 하나의 Text object 가
생김

그래프/캔버스 이해하기

그래프 이해하기
하나의 캔버스에 두개의 그래프 처리

캔버스 이해하기 1
Figure 객체를 두개 만들고 내부에 처리

Figure 클래스별로 별도 캔버스를 구성

하나의 plot를 주석처리하면 캔버스 하나는 출
력되지만 다른 하나는 객체 주소만 출력

Seaborn 적용 꾸미기
seaborn을 이용하면 그래프의 격자가 꾸며짐

Seaborn install
docker에서 seaborn을 pip로 설치
docker exec {도커이미지} pip install seaborn --upgrade

MATPLOTLIB
PYPLOT
PLOT 함수
Moon Yong Joon

plot 함수 : 한축만 1
y축은 plot 함수 내의 값이고 x 축은 인덱스를
표시

plot 함수 : 한축만 2
y축은 plot 함수 내의 값이고 x 축은 인덱스를
표시를 marker를 넣고 확인

plot 함수 : x축과 y축 1
x축과 y축 넣고 그래프 보기

plot 함수 : x축과 y축 2
x축과 y축 넣고 그래프 보기

plot 함수 :두개 사용
plot 함수를 두번 사용해서 2개의 그래프 보기

plot 함수 : marker 만들기
색상과 모양을 넣어 marker를 표시
색상
모양
+

plot 함수 :marker 넣기 1
Plot 함수에 solid(‘r-’), dash(’r—’)를 넣고 그래
프 그리기
solid dash

plot 함수: marker 넣기 2
plot 함수 파라미터에 circle marker(‘ro’)를 넣
고 표시

plot 함수 :marker 여러 개 넣기
Plot 함수에 marker 넣고 그래프 그리기
‘r--’ : red dash
‘bs’ : blue square
‘g^’ : green triangle

plot 함수 : marker keyword
Plot 함수에 marker를 키워드 인자로 넣기

plot 함수 : label
Plot 함수에 legend함수 처리를 위해 label을 정
의
legend 함수
호출하면 범
주 표시

plot 함수 : linewidth
Plot 함수에 line을 굵게 하려면 linewidth에 값
을 부여

Line2D property
Line2D property

setp 함수로 Line2D 세팅하기
색상과 라인너비를 세팅

Figure/Axes 객체 생성
객체를 생성
Axes 클래스의 인
스턴스를 생성

Axes 내의 메소드 세팅
set_xlim, set_ylim, xlabel, ylabel, title을 세팅
좌표 범위, label, 타이
틀을 선언

tight_layout 처리
Text 객체 내에 지정된 것들을 재조정 처리

MATPLOTLIB
PYPLOT
SCATTER 함수
Moon Yong Joon

scatter 함수 : 분포점을 그리기
PathCollection object가 생기고 행 10과 열 2
개의 데이터를 생성해서 분포점을 그리기

scatter 함수 : 모양과 색 입히기
s는 크기, c는 색상, marker는 삼각형

MATPLOTLIB
PYPLOT
BAR 함수
Moon Yong Joon

bar함수 : 기본
bar함수는 폭을 0.8, 파란색 막대가 기본으로 처
리

bar함수 : 폭 늘리기
bar함수는 위치와 값을 막대그래프로 표시

bar함수 : 폭 줄이기
bar함수는 막대 그래프의 폭을 0.5로 처리

bar함수 : 다중 막대그래프
bar함수는 막대 그래프의 폭을 0.33로 처리해
이중 막대 그래프

MATPLOTLIB
PYPLOT
BARH 함수
Moon Yong Joon

barh함수 : 수평 막대그래프
수평 막대그래프를 그리기 위해서는 반대방향
의 데이터 m_pop 앞에 minus 부호(-)를 부여해
야 함
-m_pop
을 표시

MATPLOTLIB
PYPLOT
PIE 함수
Moon Yong Joon

pie함수 :
데이터를 받아 원을 그래프 표시
색상 기본 순서 colors=('b', 'g', 'r', 'c', 'm', 'y', 'k', 'w')

pie함수 : labels 붙이기
데이터와 labels를 받아 원을 그래프 표시

MATPLOTLIB
PYPLOT
HISTO 함수
Moon Yong Joon

hist함수 : 기본
xlabel을 표시한 히스토그램 그리기

hist함수 : 범주 나누기 1
데이터를 받아 15개의 범주로 나눠 그래프를 표
시

hist함수 : 범주 나누기 2
데이터를 받아 20개의 범주로 나눠 그래프를 표
시

hist함수 : 내부에 그리기
그래프 내에 범주를 재정의해서 그래프를 그리
기

hist함수 :파라미터
normed를 사용하면 히스토그램 합이 1,
facecolor는 색깔, alpha는 투명도 표시

hist함수 : 색깔 바꾸기
facecolor에 red를 주고 색깔을 변경하기

hist함수 : 투명도 조정
alpha에 0.4를 주고 색깔에 대한 투명도를 조정
하기

hist함수 : 전체 비율값 1로 조정
normed에 1를 주면 앞의 전체 비율이 합이 1로
처리

hist함수 : histtype
histtype에 stepfilled를 주면 경계선이 없어짐

Axes.hist 메소드
hist 메소드를 이용해서 처리
Cumulative는 누적 분포를 나타내는 그래프를
추가로 그리기 위한 파라미터

MATPLOTLIB
PYPLOT
BOXPLOT함수
Moon Yong Joon

Axes.boxplot 메소드
boxplot 메소드를 이용해서 처리

boxplot 함수
boxplot 함수를 이용해서 처리

MATPLOTLIB
PYPLOT
IMAGE PLOT함수
Moon Yong Joon

isshow() 함수
imshow() 함수를 이용해서 이미지 출력
colorbar함수를 이용옆에 옆에 colorbar를 출력

image.read 함수
이미지 파일을 읽고 이를 ndarray로 전환해서
imshow함수로 그래프 출력

이미지 처리시 좌표축 제거하기
axis(‘off’)를 이용해서 이미지만 출력

MATPLOTLIB
PYPLOT
LOGPLOT 함수
Moon Yong Joon

subplot 사용시 2개 Axes 생성
Axes 객체를 2개 생성해서 그래프를 2개로 분
리

semilogy/loglog 함수
log를 처리한 결과를 그래프로 표시

MATPLOTLIB
TWO-DIMENSIONAL
PLOTS 함수
Moon Yong Joon

데이터 구조 이해하기
meshgrid 함수를 이용해서 2개의 같은 차원의
ndarray 를생성

Contour plots
Contour plots을 이용해서 여러 원에 대해 그
래기

MATPLOTLIB
그래프 꾸미기
텍스트 처리
Moon Yong Joon

Basic text commands
Basic text commands 함수들

text 함수 : 기초
그래프 내에 특정 좌표에 문자열이 들어가도록
입력해서 표시

text 함수 : 좌표에 따른 표시
text함수는 Text 클래스의 객체를 생성하고 그
위치 값을 좌표로 해서 문자열을 출력함

text 함수 : 위치 지정 1
text함수에 위치지정 파라미터 수직방향(va: top,
bottom, center, baseline), 수평방향
(ha :center, right, left')로 표시

text 함수 : 위치 지정 2
text함수에 수평방향은 위치를 표시할 경우 우리
가 보는 반대방향에 표시 됨
오른쪽 왼쪽

text 함수 :latex로 기호 표시
문자열 내의 기호는 latex 방식에 위해 표시

text 함수 : text 붙이기
그래프 내에 text를 사용해서 입력하기
텍스트에 대해 입력

title 함수 : 제목 붙이기
그래프에 제목을 표시

title 함수 : font/color 처리
Latex로 정의한 문자열에 대해 fontsize와
color 처리

ylabel 함수 : label 붙이기
y축 그래프에 의미를 부여하기

xlabel 함수 : label 붙이기
x축 그래프에 의미적인 레이블을 부여하기

xlabel 함수 : font/color
x축 그래프에 label에 fontsize와 font color 변
경하기

annotate 함수 : 기초
annotate 함수는 문장열, xy(화살표 끝 지시),
xytext(문자열 시작 위치), arrowpros(화살표) 그
래프에 주석을 표시

xycoords/textcoords :1
“axes fraction”으로 지정시 xy 좌표가 1보다
작으면 아래 방향으로 1보다 크거나 같으면 위로
가르킴

xycoords/textcoords : 값 설명
xycoords/textcoords 내의 값에 대한 설명
argument coordinate system
‘figure points’ points from the lower left corner of the figure
‘figure pixels’ pixels from the lower left corner of the figure
‘figure fraction’ 0,0 is lower left of figure and 1,1 is upper right
‘axes points’ points from lower left corner of axes
‘axes pixels’ pixels from lower left corner of axes
‘axes fraction’ 0,0 is lower left of axes and 1,1 is upper right
‘data’ use the axes data coordinate system

annotate 함수 : 실행
annotate 함수는 그래프에 주석을 표시

annotate 함수 : arrowpros
arrowpros(화살표) 이 주요 파라미터 및
Polygon 파라미터 이용
arrowprops key description
width the width of the arrow in points
frac the fraction of the arrow length occupied by the head
headwidth the width of the base of the arrow head in points
shrink
move the tip and base some percent away from the annotated poi
nt and text
**kwargs any key for matplotlib.patches.Polygon, e.g., facecolor

matplotlib.patches.Polygon,
도형을 그리는 클래스의 속성들

Figure 메소드 사용
Figure 내부의 메소드를 해서 사용하기

Figure 메소드 사용: 결과
결과

MATPLOTLIB
화면 꾸미기
Moon Yong Joon

figure 함수 : 기초
하나의 화면에 그래프를 여러 개 그리기위해서
는 figure 함수를 지정해서 Figure 객체를 생성

subplot함수 : 캔버스를 분리 1
하나의 화면에 그래프를 여러 개 그리기

subplot함수 : 캔버스를 분리 2

figure/subplot함수 : 예시

figure/subplot: 여러 개 분리
두개의 캔버스로 분리해서 subplot으로 그래프
그리기

add_subplot/add_axes 메소드
Figure 하나를 생성하고 2개의 내부 Axes 객체
생성

첫번째 그래프 표시
Axes로 생성된 ax1에 plot 할당.
ax1.lines[0] 내의 저장된 것을 조회

첫번째 그래프에 label 추가
Axes로 생성된 ax1에 set_xlabel, set_ylabel
로 레이블 추가

첫번째 그래프 지우려면
del ax1.lines[0], ax1.lines.remove(line)으로
그래프 삭제

MATPLOTLIB
좌표 그리기
Moon Yong Joon

axis 함수 이해하기
axis 함수는 리스트의 값을 그대로 표시하고 앞
의 2자리는 x축, 뒤에 2자리는 y축을 표시

ticks 함수 : 축 넣기
xticks, yticks 함수를 이용해서 세부 값을 부여

lim 함수 : 축 넣기
xlim, ylim 함수를 이용해서 축내의 범위 값을
부여

scale 함수 : 축 자동 변환
yscale을 막고 처리하면 고정축을 가지고 표시
하지만 yscale 처리하면 y축에 스케일처리 됨

기본
그래프에 범주를 표시

범주 붙이기
그래프에 범주를 표시

2개 범주
첫번째 파라미터에 plot처리 결과의 첫번째 요소,
두번째 파라미터에 label 처리

plot(label) 이용 : 1
plot함수의 label을 이용해서 그래프에 범주를
표시

plot(label) 이용 : 2
plot함수의 label을 이용해서 그래프에 범주를
표시

범주 위치 지정
legend 생성시 위치 배정 및 색깔 입히기

MATPLOTLIB
파일처리
Moon Yong Joon

plot 함수 : file 읽고 처리
file를 읽고 Plot 함수를 통해 그래프 그리기

savefig 함수
결과를 PDF로 보내기

DOCKER에서
JUPYTER NOTEBOK
설정
Moon Yong Joon

widndows 조건
windows내에서 docker를 사용하기 위한 조건
1. 64-bit 운영체제여야만 한다.
2. 윈도우 버전이 윈도우 7 혹은 그 이상이여야 한다.
3. OS에서 가상화(Virtualization)가 가능해야 한다.

widndows7 추가 업데이트
docker와 browser 연계를 위해서는 아래의
Tool을 설치

docker 다운로드 및 설치
docker설치시 virtualbox도 같이 설치
https://www.docker.com/products/docker-toolbox

docker : 터미널 구동
docker 를 실행하기 Docker Quickstart
Terminal 실행

docker : vdocker 만들기
docker-machine에 vdocker 만들기
$ docker-machine create vdocker -d virtualbox

docker-machien 확인 방법
docker-machine을 확인하고 vdocker를 실행

docker-machien : error 처리
docker-machine을 확인하고 vdocker가 error
일 경우 rm 명령으로 삭제 후 재생성 필요

windows :docker환경 세팅
윈도우 cmd prompt를 실행 (Docker
Quickstart Terminal 창이 아님)
아래의 명령어를 입력한다.
FOR /f "tokens=*" %i IN ('docker-machine env --shell cmd vdocker') DO %i

windows :docker환경 세팅
Docker Quickstart Terminal 창에서
아래의 명령어를 입력한다.
docker run -it b.gcr.io/tensorflow/tensorflow:latest-devel
tensorflow의 설치가 완료되면 자동으로 리눅스 터미
널 창으로 넘어간다.

tensorflow 실행
docker terminal에서 아래의 명령을 실행
docker run -p 8888:8888 -p 6006:6006 -it b.gcr.io/tensorflow/tensorflow
docker에서 8888(jupyter notebook),
6006(tensorboard)에 대해 구동

jupyter notebook 실행
http://192.168.99.100:8888/ 을 웹브라우
저에 입력하면 실행됨

PYTHON
MODULE
INSTALL/
UPGRADE
Moon Yong Joon

Jupyter notebook 에서 모듈조회
!pip list로 모듈 조회(docker 사용시는 docker
이미지 내의 python 모듈 리스트가 조회됨)

Docker 명령으로 컨테이너 확인
docker ps –a 명령으로 현재 컨테이너 확인
현재 실행중인 컨테이너 명

Docker 명령으로 모듈 추가
docker exec {컨테이너명} {pip 명령} 으로 실행

Jupyter notebook 에서 모듈 추가
!pip install {모듈명} –upgrade 로 추가

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