資料可視化王者: 用Python讓AI活躍在圖表世界中 | 誠品線上

資料可視化王者: 用Python讓AI活躍在圖表世界中

內容簡介

內容簡介 【本書特色】 ☆★全彩印刷★☆ ★數學、藝術、說圖 ★版面配置、裝飾 ★色彩空間、顏色映射 ★二維散點圖、二維線圖、極座標繪圖、二維等高線 ★熱圖和其他、平面幾何圖形 ★三維散點圖、三維線圖、網格曲面、三維等高線 ★箭頭圖、立體幾何 ★數列、函式、二次型、隱函式 ★參數方程式、複數、距離 ★平面幾何變換、立體幾何變換、奇異值分解 ★瑞利商、心形線、 ★模式、隨機、Dirichlet分佈 ★貝茲曲線、繁花曲線、分形、網路圖 【書籍內容】 本書以數學與藝術的結合為主題，涵蓋多個視覺化技術和數學概念。 首先，數學 + 藝術章節探討兩者如何在解構和重構世界中展現相似性。接著，說圖章節介紹視覺化的生命週期，從數據收集到最終呈現，並說明各種視覺化媒介的選擇。版面配置章節則幫助讀者理解如何有效地呈現數據，提升視覺化的吸引力。裝飾章節介紹常見的美化技術，強調程式設計和圖形創作的重要性。色彩空間章節講解如何在Matplotlib中定義顏色，並深入探討RGB色彩模型的應用。顏色映射章節則重點講解顏色映射的概念，將數值映射到不同顏色上。 二維散點圖、二維線圖、極座標繪圖、二維等高線、熱圖和其他平面幾何圖形章節各具特色，展示不同類型的數據，強調數學在視覺化中的重要性。三維散點圖、三維線圖、網格曲面、三維等高線、箭頭圖及立體幾何章節介紹三維視覺化方案，讓讀者靈活運用不同維度的技術。代數部分涵蓋數列、函式、二次型、隱函式、參數方程式和複數，幾何部分探討距離、平面幾何變換、立體幾何變換、奇異值分解、瑞利商及心形線，強調代數與幾何的聯繫。 最後，模式 + 隨機章節選取Dirichlet分佈、貝茲曲線、繁花曲線、分形及網路圖，展示模式與隨機之間的互動，拓展視覺化的應用範疇。 整本書融合數學與藝術，提供讀者探索數學之美的機會。

作者介紹

作者介紹 姜偉生 博士FRM。勤奮的小鎮做題家，熱愛知識可視化和開源分享。自2022年8月開始，在GitHub上開源「鳶尾花書」學習資源，截至2023年9月，已經分享4000多頁PDF、4000多幅矢量圖、約2000個代碼文件，全球讀者數以萬計。

產品目錄

產品目錄 第 1 篇 圖說 ▌Chapter 1 數學+ 藝術 1.1 數學+ 藝術 1.2 物質世界是幾何的世界 1.3 數學+ 藝術+ 人工智慧 1.4 解構+ 重構：形而上者謂之道，形而下者謂之器 1.5 師法自然 1.6 模式+ 隨機：戴著枷鎖翩翩起舞 1.7 宇宙之道 ▌Chapter 2 說圖 2.1 一圖勝千言 2.2 了解規則：戴著枷鎖跳舞 2.3 腦力激盪：知識網路 2.4 程式設計實現：Python 有大作為 2.5 美化完善：最佳化預設效果 2.6 後期製作：豐富圖片細節 2.7 發佈傳播：到什麼山上唱什麼歌 第 2 篇 美化 ▌Chapter 3 版面配置 3.1 圖形物件 3.2 使用subplot 3.3 使用add_subplot 3.4 使用subplots 3.5 使用GridSpec 3.6 使用add_gridspec ▌Chapter 4 裝飾 4.1 藝術家 4.2 圖脊 4.3 圖軸 4.4 註釋 4.5 角度 4.6 風格 第 3 篇 色彩 ▌Chapter 5 色彩空間 5.1 色彩 5.2 RGB 色彩空間 5.3 HSV 色彩空間 ▌Chapter 6 顏色映射 6.1 顏色映射 6.2 視覺化色譜 6.3 建立色譜 第 4 篇 二維 ▌Chapter 7 二維散點圖 7.1 二維散點圖 7.2 樣本資料 7.3 使用遮罩 ▌Chapter 8 二維線圖 8.1 點動成線 8.2 步階圖 8.3 火柴圖 8.4 輔助線 8.5 使用遮罩 8.6 特殊點線 8.7 著色 ▌Chapter 9 極座標繪圖 9.1 線圖 9.2 散點圖 9.3 柱狀圖 9.4 等高線 ▌Chapter 10 二維等高線 10.1 網格資料 10.2 等高線 10.3 三角剖分 ▌Chapter 11 熱圖和其他 11.1 熱圖 11.2 偽彩色網格圖 11.3 非向量圖片 ▌Chapter 12 平面幾何圖形 12.1 使用patches 繪製平面幾何形狀 12.2 填充 第 5 篇 三維 ▌Chapter 13 三維散點圖 13.1 三維散點圖 13.2 展示更多特徵 13.3 視覺化三元機率分佈 ▌Chapter 14 三維線圖 14.1 線圖 14.2 火柴圖 ▌Chapter 15 網格曲面 15.1 網格曲面 15.2 在三維平面展示四維資料 15.3 其他視覺化方案 ▌Chapter 16 三維等高線 16.1 沿三個方向獲取等高線 16.2 特定等高線 16.3 視覺化四維資料 ▌Chapter 17 箭頭圖 17.1 向量 17.2 箭頭 17.3 向量場 ▌Chapter 18 立體幾何 18.1 繪製幾何體的幾種方法 18.2 用等高線繪製三維幾何體 18.3 Plotly 的三維視覺化方案 第 6 篇 代數 ▌Chapter 19 數列 19.1 什麼是數列？ 19.2 費氏數列 19.3 巴都萬數列 19.4 雷卡曼數列 19.5 數列求和極限 ▌Chapter 20 函式 20.1 函式 20.2 一次函式 20.3 其他幾個函式範例 ▌Chapter 21 二次型 21.1 二元二次型 21.2 三元二次型 ▌Chapter 22 隱函式 22.1 二元隱函式 22.2 三元隱函式 ▌Chapter 23 參數方程式 23.1 參數方程式 23.2 球座標 ▌Chapter 24 複數 24.1 複數 24.2 複變函式 第 7 篇 幾何 ▌Chapter 25 距離 25.1 歐氏距離 25.2 其他距離度量 ▌Chapter 26 平面幾何變換 26.1 常見幾何變換 26.2 仿射變換 26.3 投影 ▌Chapter 27 立體幾何變換 27.1 立體幾何變換 27.2 四種常用幾何變換 ▌Chapter 28 奇異值分解 28.1 什麼是奇異值分解？ 28.2 2×2 方陣 28.3 3×3 方陣 28.4 3×2 細高矩陣 28.5 2×3 矮胖矩陣 ▌Chapter 29 瑞利商 29.1 什麼是瑞利商？ 29.2 二元瑞利商 29.3 在單位圓上看二元瑞利商 29.4 在單位球上看三元瑞利商 29.5 平面上看三元瑞利商 29.6 球面等高線展示三元瑞利商 ▌Chapter 30 心形線 30.1 心形線 30.2 模數乘法表 第 8 篇 模式 + 隨機 ▌Chapter 31 模式+ 隨機 31.1 模式+ 隨機 31.2 貝氏推斷 ▌Chapter 32 Dirichlet 分佈 32.1 什麼是Dirichlet 分佈? 32.2 降維投影到平面 32.3 將等高線投影到斜面上 32.4 重心座標系 32.5 重心座標系展示Dirichlet 分佈 ▌Chapter 33 貝茲曲線 33.1 貝茲曲線 33.2 一階 33.3 二階 33.4 三階 33.5 三維空間 33.6 鳶尾花曲線 ▌Chapter 34 繁花曲線 34.1 繁花曲線 34.2 內旋輪線 34.3 外旋輪線 ▌Chapter 35 分形 35.1 分形 35.2 Koch 雪花 35.3 謝爾賓斯基三角形 35.4 Vicsek 正方形分形 35.5 龍曲線 35.6 巴恩斯利蕨 35.7 畢達哥拉斯樹 38.8 曼德博集合 35.9 朱利亞集合 ▌Chapter 36 網路圖 36.1 網路圖

商品規格

試閱文字

自序 : 前言
感謝
首先感謝大家的信任。
作者僅是在學習應用數學科學和機器學習演算法時，多讀了幾本數學書，多做了一些思考和知識整理而已。知者不言，言者不知。知者不博，博者不知。由於作者水準有限，斗膽把自己有限所學所思與大家分享，作者權當無知者無畏。希望大家在GitHub 多提意見，讓本書成為作者和讀者共同參與創作的優質作品。
特別感謝北京清華大學出版社的欒大成老師。從選題策劃、內容創作到裝幀設計，欒老師事無巨細、一路陪伴。每次與欒老師交流，都能感受到他對優質作品的追求、對知識分享的熱情。

出來混總是要還的
曾經，考試是我們學習數學的唯一動力。考試是頭懸樑的繩，是錐刺股的錐。我們中的絕大多數人從小到大為各種考試埋頭題海，學數學味同嚼蠟，甚至讓人恨之入骨。
數學所帶來了無盡的「折磨」。我們甚至恐懼數學，憎恨數學，恨不得一走出校門就把數學拋之腦後，老死不相往來。
可悲可笑的是，我們很多人可能會在畢業五年或十年以後，因為工作需要，不得不重新學習微積分、線性代數、機率統計，悔恨當初沒有學好數學，走了很多彎路，沒能學以致用，甚至遷怒於教材和老師。
這一切不能都怪數學，值得反思的是我們學習數學的方法和目的。

再給自己一個學數學的理由
為考試而學數學，是被逼無奈的舉動。而為數學而學數學，則又太過高尚而遙不可及。
相信對絕大部分的我們來說，數學是工具，是謀生手段，而非目的。我們主動學數學，是想用數學工具解決具體問題。
現在，本叢書給大家帶來一個「學數學、用數學」的全新動力—資料科學、機器學習。
資料科學和機器學習已經深度融合到我們生活的各方面，而數學正是開啟未來大門的鑰匙。不是所有人生來都握有一副好牌，但是掌握「數學 + 程式設計 + 機器學習」的知識絕對是王牌。這次，學習數學不再是為了考試、分數、升學，而是為了投資時間，自我實現，面向未來。
未來已來，你來不來？

本書如何幫到你
為了讓大家學數學、用數學，甚至愛上數學，作者可謂頗費心機。在叢書創作時，作者儘量克服傳統數學教材的各種弊端，讓大家學習時有興趣、看得懂、有思考、更自信、用得著。
為此，叢書在內容創作上突出以下幾個特點。
◆數學 + 藝術——全圖解，極致視覺化，讓數學思想躍然紙上、生動有趣、一看就懂，同時提高大家的資料思維、幾何想像力、藝術感。
◆零基礎——從零開始學習 Python 程式設計，從寫第一行程式到架設資料科學和機器學習應用，儘量將陡峭學習曲線拉平。
◆知識網路——打破數學板塊之間的門檻，讓大家看到數學代數、幾何、線性代數、微積分、機率統計等板塊之間的聯繫，編織一張綿密的數學知識網路。
◆動手——授人以魚不如授人以漁，和大家一起寫程式、創作數學動畫、互動App。
◆學習生態——建構自主探究式學習生態環境「紙質圖書 + 程式檔案 + 視覺化工具 + 思維導圖」，提供各種優質學習資源。
◆理論 + 實踐——從加減乘除到機器學習，叢書內容安排由淺入深、螺旋上升，兼顧理論和實踐；在程式設計中學習數學，學習數學時解決實際問題。
雖然本書標榜「從加減乘除到機器學習」，但是建議讀者朋友們至少具備高中數學知識。如果讀者正在學習或曾經學過大學數學 ( 微積分、線性代數、機率統計)，那麼就更容易讀懂本叢書了。

聊聊數學
數學是工具。錘子是工具，剪刀是工具，數學也是工具。
數學是思想。數學是人類思想高度抽象的結晶體。在其冷酷的外表之下，數學的核心實際上就是人類樸素的思想。學習數學時，知其然，更要知其所以然。不要死記硬背公式定理，理解背後的數學思想才是關鍵。如果你能畫一幅圖、用簡單的語言描述清楚一個公式、一則定理，這就說明你真正理解了它。
數學是語言。就好比世界各地不同種族有自己的語言，數學則是人類共同的語言和邏輯。數學這門語言極其精準、高度抽象，放之四海而皆準。雖然我們中大多數人沒有被數學「女神」選中，不能為人類對數學認知開疆擴土；但是，這絲毫不妨礙我們使用數學這門語言。就好比，我們不會成為語言學家，但我們完全可以使用母語和外語交流。
數學是系統。代數、幾何、線性代數、微積分、機率統計、最佳化方法等，看似一個個孤島，實際上都是數學網路的一條條織線。建議大家學習時，特別關注不同數學板塊之間的聯繫，見樹，更要見林。
數學是基石。拿破崙曾說「數學的日臻完善和國強民富息息相關。」數學是科學進步的根基，是經濟繁榮的支柱，是保家衛國的武器，是探索星辰大海的航船。
數學是藝術。數學和音樂、繪畫、建築一樣，都是人類藝術體驗。透過視覺化工具，我們會在看似枯燥的公式、定理、資料背後，發現數學之美。
數學是歷史，是人類共同記憶體。「歷史是過去，又屬於現在，同時在指引未來。」數學是人類的集體學習思考，它把人的思維符號化、形式化，進而記錄、累積、傳播、創新、發展。從甲骨、泥板、石板、竹簡、木牘、紙草、羊皮卷、活字印刷、紙質書，到數位媒介，這一過程持續了數千年，至今綿延不息。
數學是無窮無盡的想像力，是人類的好奇心，是自我挑戰的毅力，是一個接著一個的問題，是看似荒誕不經的猜想，是一次次膽大包天的批判性思考，是敢於站在前人臂膀之上的勇氣，是孜孜不倦地延展人類認知邊界的不懈努力。

家園、詩、遠方
諾瓦利斯曾說：「哲學就是懷著一種鄉愁的衝動到處去尋找家園。」
在紛繁複雜的塵世，數學純粹得就像精神的世外桃源。數學是，一束光，一條巷，一團不滅的希望，一股磅礡的力量，一個值得寄託的避風港。
打破陳腐的鎖鏈，把功利心暫放一邊，我們一道懷揣一份鄉愁，心存些許詩意，踩著藝術維度，投入數學張開的臂膀，駛入它色彩斑斕、變幻無窮的深港，感受久違的歸屬，一睹更美、更好的遠方。

最佳賣點

最佳賣點 : 【本書特色】
☆★全彩印刷★☆