Dominando Gráficos de Binning Hexagonal em Python: Guia Completo

Introdução

Este tutorial irá guiá-lo através da criação de um gráfico de binning hexagonal usando Matplotlib em Python. Gráficos de binning hexagonal são gráficos de histograma 2D nos quais os bins são hexágonos e a cor representa o número de pontos de dados dentro de cada bin. Eles são úteis para visualizar a distribuição de grandes conjuntos de dados.

Dicas para a VM

Após a inicialização da VM, clique no canto superior esquerdo para mudar para a aba Notebook para acessar o Jupyter Notebook para praticar.

Às vezes, pode ser necessário aguardar alguns segundos para que o Jupyter Notebook termine de carregar. A validação das operações não pode ser automatizada devido a limitações no Jupyter Notebook.

Se você enfrentar problemas durante o aprendizado, sinta-se à vontade para perguntar ao Labby. Forneça feedback após a sessão, e resolveremos o problema prontamente para você.

Importar Bibliotecas

Para criar um gráfico de binning hexagonal, precisamos importar as seguintes bibliotecas:

matplotlib.pyplot para criar o gráfico
numpy para gerar dados aleatórios

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Gerar Dados

Geraremos 100.000 pontos de dados usando numpy.random.standard_normal() e numpy.random.standard_normal(). standard_normal() gera números aleatórios de uma distribuição normal padrão com média 0 e desvio padrão 1.

np.random.seed(19680801)

n = 100_000
x = np.random.standard_normal(n)
y = 2.0 + 3.0 * x + 4.0 * np.random.standard_normal(n)
xlim = x.min(), x.max()
ylim = y.min(), y.max()

Criar o Gráfico de Binning Hexagonal

Criaremos o gráfico de binning hexagonal usando matplotlib.pyplot.hexbin().

fig, ax = plt.subplots(figsize=(9, 4))

hb = ax.hexbin(x, y, gridsize=50, cmap='inferno')
ax.set(xlim=xlim, ylim=ylim)
ax.set_title("Hexagon binning")

cb = fig.colorbar(hb, ax=ax, label='counts')

Aqui, definimos o tamanho da grade (grid size) para 50 e o mapa de cores (color map) para 'inferno'. Também adicionamos uma barra de cores para mostrar a contagem de pontos de dados dentro de cada hexágono.

Adicionar uma Escala de Cores Logarítmica

Podemos adicionar uma escala de cores logarítmica ao gráfico de binning hexagonal definindo bins='log' em hexbin().

fig, ax = plt.subplots(figsize=(9, 4))

hb = ax.hexbin(x, y, gridsize=50, bins='log', cmap='inferno')
ax.set(xlim=xlim, ylim=ylim)
ax.set_title("With a log color scale")

cb = fig.colorbar(hb, ax=ax, label='log10(N)')

Exibir o Gráfico

Finalmente, exibimos o gráfico usando plt.show().

plt.show()

Resumo

Neste tutorial, aprendemos como criar um gráfico de binning hexagonal usando matplotlib.pyplot.hexbin() em Python. Geramos dados aleatórios usando numpy.random.standard_normal() e numpy.random.standard_normal(), criamos o gráfico de binning hexagonal, adicionamos uma escala de cores logarítmica e exibimos o gráfico usando plt.show().