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Geometría básica con R. Triángulos, circunferencias, estrellas, distancias, ángulos,…

Monográficos, R

Trabajar con triángulos y R es bien sencillo con el paquete learnGeom. La entrada viene a cuento por una duda en lista de correo de ayuda en R que no pude ayudar a resolver por no disponer de un equipo informático en ese momento. Es un paquete que nos permite visualizar los aspectos básicos de la geometría que todos tenemos olvidada. Un ejemplo de uso sería:

#install.packages("LearnGeom")
library(LearnGeom)

x_min <- 0; x_max <- 100
y_min <- 0; y_max <- 100

CoordinatePlane(x_min, x_max, y_min, y_max)

A <-c(50,50)
B <- c(70,70)
C <- c(70,50)

triangulo <- CreatePolygon(A, B, C)
Draw(triangulo, "grey")
PolygonAngles(triangulo)

 

Fijamos un plano, en este caso de 0 a 100 en ambos ejes y sobre ese plano pintamos un polígono indicando los vértices y como resultado obtenemos un triángulo rectángulo, podemos ver los ángulos que forman los vértices también y hay otras funciones interesantes como distancias entre puntos que nos sirven para recordar a Pitágoras;

DistancePoints(A,B)
sqrt(20^2+20^2)

Llegué a este paquete por lo sencillo que resultaba obtener los ángulos entre los puntos y poderlos graficar:

angle <- Angle(A, B, C, label = TRUE)
angle <- Angle(A, C, B, label = TRUE)
angle <- Angle(B, A, C, label = TRUE)

Trazar circunferencias con dirección es otra de las posibilidades con las que estoy trabajando:

CoordinatePlane(x_min, x_max, y_min, y_max)
Draw(triangulo, "transparent")
direction <- "anticlock"
inicio = 0 
fin = 45
Arc2 <- CreateArcAngles(A, 20, inicio, fin, direction)
Draw(Arc2, "red")

Por algún motivo que desconozco mi cabeza sólo puede trabajar con la dirección contraria a las agujas del reloj, es curioso. Por último, por si alguien tiene que hacer ese tipo de estructuras geométricas podemos trazar estrellas con R fijando el inicio y el ángulo de rotación:

CoordinatePlane(x_min, x_max, y_min, y_max)
Star(A, 180, 10, color= "blue")

Esta función te lleva a otra más interesante (Scissor). Ya sabéis learnGeom un paquete de R para trabajar aspectos básicos (o no tan básicos) de la geometría. Yo esto intentando hacer un proceso que haga la vuelta perfecta para todos los circuitos automovilísticos del mundo con R. Seguramente abandone el proyecto, pero siempre es bueno compartir algún conocimiento adquirido.

Mapa de códigos postales con R. Aunque el mapa es lo de menos

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Entrada para facilitar la realización de mapas de códigos postales de España con R. Todo parte del trabajo de Íñigo Flores al que ya mencionamos en otra entrada. Íñigo descargó de Cartociudad y recopiló los objetos shape file para realizar estos gráficos y los subió a su repositorio, están desactualizados pero puede ser suficiente para la realización de mapas de códigos postales. Íñigo subió en formato .zip todos los archivos necesarios provincia a provincia como lo tenía Cartociudad. Podemos clonarnos el repositorio o leer directamente de github, en cualquier caso necesitamos una función en R que nos permita leer archivos comprimidos en formato zip y cuando lea el zip seleccionar que expresamente lea el archivo shp que contiene el spatial data.

Función para la lectura de archivos comprimidos zip con R

library(maptools)

leer.zip <- function(archivozip) {
  zipdir <- tempfile()
  dir.create(zipdir)

  unzip(archivozip, exdir=zipdir)
  
  archivo <- list.files(zipdir)
   
  archivo <- archivo[grepl("shp",archivo)>0]
  archivo <- paste(zipdir, archivo, sep="/")
  readShapeSpatial(archivo)
}

Esta función leer.zip permite leer archivos zip, guardarlos en un directorio temporal y posteriormente sólo lee aquel archivo extraído que en su nombre contenga el texto “shp”. Función interesante que modificada ligeramente os permitirá descomprimir cualquier archivo y leer el elemento que deseáis, además de un buen ejemplo de uso de unzip. En este punto, como comentamos antes, podemos leer directamente de github con R.

Leer archivo zip de github con R

url <- 'https://github.com/inigoflores/ds-codigos-postales/raw/master/archive/42605-NAVARRA.zip'

tf = tempfile(tmpdir=tempdir(), fileext=".zip")
download.file(url, tf)
navarra <- leer.zip(tf)

Creamos un temporal para descargarnos el zip pero es necesario especificar la extensión. Descargamos de la url correspondiente el archivo con los elementos comprimidos y el objeto navarra será el resultado de la lectura del shapefile con los códigos postales de Navarra. La otra forma es clonar el repositorio y acceder directamente al directorio:

navarra <- leer.zip('C:\\temp\\personales\\wordpress\\ds-codigos-postales-master\\archive\\42605-NAVARRA.zip')

Otro de los motivos de esta entrada es mostraros como podemos realizar mapas de modo rápido con la librería tmap.

Ejemplo de mapa quick & dirty con R

library(tmap)

navarra <- leer.zip('C:\\temp\\personales\\wordpress\\ds-codigos-postales-master\\archive\\42605-NAVARRA.zip')
navarra@data$dato <- rpois(nrow(navarra@data),2)
qtm(shp = navarra, fill = "dato", fill.palette = "Blues")

La función qtm se traduce como -Quick thematic plot- y quick es muy quick. El mejor balance entre rápido y sencillo que hay (bajo mi punto de vista). En el ejemplo se pinta un dato aleatorio pero podéis hacer una left join con vuestros datos (que me conozco a algunos). Y si queremos crear un objeto con cada uno de los elementos que preparó Íñigo podemos hacer.

Lectura de archivos y creación de data frame mediante un bucle que lee otro data frame

trabajo <- 'C:/temp/personales/wordpress/ds-codigos-postales-master/archive/'
provincias <- list.files(trabajo)
provincias <- data.frame(archivo=provincias)
provincias$nombre <- substr(provincias$archivo,regexpr("-",provincias$archivo)+1,length(provincias$archivo))
provincias$nombre <- gsub('.zip','',provincias$nombre)

for (i in 1:nrow(provincias) ){
  instruccion <- paste0(provincias$nombre[i],' <- leer.zip("',trabajo,provincias$archivo[i],'")')
  eval(parse(text=instruccion))
}

Código rudimentario que crea un data frame a partir de los archivos de un directorio de trabajo, los archivos son los .zip que nos clonamos de github y con ellos vamos a crear 52 data frame para cada una de las provincias. El nombre de los archivos es XXXX-provincia.zip por eso tenemos que usar algunas funciones de texto para obtener el nombre de la provincia como regexpr que nos permite encontrar la primera posición en la se encuentra un patrón dentro de un texto, por otro lado gsub nos sirve para sustituir un patrón de texto por otro. Así leemos desde el – y posteriormente tenemos que eliminar el .zip para tener el nombre de cada provincia. Y por último un clásico en mis programas de R herencia de los tiempos en los que trabajaba con macros en SAS, tengo que recorrer ese data frame con los elementos del directorio y el nombre del objeto será una columna del data frame y el archivo a leer otra columna, para evaluar un texto el mítico eval ( parse ( text = nunca me falla, habrá formas más elegantes pero esta son dos líneas. Siempre hay que poner talento en la construcción de la instrucción y acordarse de cerrar paréntesis y demás. Ejecutando eso tendríamos un objeto para cada provincia, si queremos toda España.

Creación de un mapa de España por códigos postales

trabajo <- 'C:/temp/personales/wordpress/ds-codigos-postales-master/archive/'
provincias <- list.files(trabajo)
provincias <- data.frame(archivo=provincias)
provincias$nombre <- substr(provincias$archivo,regexpr("-",provincias$archivo)+1,length(provincias$archivo))
provincias$nombre <- gsub('.zip','',provincias$nombre)

for (i in 1:nrow(provincias) ){
  instruccion <- paste0('borrar <- leer.zip("',trabajo,provincias$archivo[i],'")')
  eval(parse(text=instruccion))
  if (i == 1) {espania <- borrar}
  espania <- rbind(espania,borrar)
  remove(borrar)
}

plot(espania)

Otro bucle con la marca de la casa pero que funciona perfectamente, leemos uno a uno cada zip con las provincias y con rbind podemos unir los objetos spatial para poder pintar el mapa de España y cuidado que esto si genera un objeto de casi 120 MB. Podéis manejar los objetos spatial data y así reducir su tamaño, así como idea por si pongo el código en el repositorio.

El caso es que ya sabéis como hacer un mapa de España de códigos postales con R, incluso si sois avezados podéis guardar el objeto final resultante y utilizarlo con QGIS u otra herramienta que uséis para hacer mapas. Además esta entrada es todo un compendio de malas prácticas en programación con R que funcionan a las mil maravillas, desde leer archivos zip con R, seleccionar el que deseamos a funciones de texto para extraer con condiciones, ejemplo de gráfico de mapa rápido con tmap y un bucle que lee un data frame y genera objetos con él.

Guardar objeto de R como shapefile (shp)

 writeSpatialShape(espania, "C:/temp/personales/wordpress/espania.shp")

Por último podemos guardar el objeto resultante de R para usarlo directamente con QGIS, se generan todos los archivos necesarios, el shp, el dbf y el otro.

Inteligencia Arficial frente a un juego de niños. La partícula tonta de Nicolás

Inteligencia Artificial, Machine Learning, Modelos, Monográficos, R

Pablo Picasso decía que en aprender a pintar como los pintores del renacimiento tardó unos años pero pintar como los niños le llevó toda la vida y en ocasiones creo que hacemos las cosas difíciles porque nos creemos que hacemos cosas difíciles y entonces llega un niño de nueve años y dice “Papá un punto que primero vaya a la izquierda y luego a la derecha no es tan difícil”.
Os pongo en antecedentes, el pasado 7 de mayo fui al AWS Summit de Madrid porque Sergio Caballero iba a contar uno de los casos de uso. Los de AWS no se deben ni imaginar de las maravillas que ha hecho Sergio en el Ayuntamiento de Alcobendas porque sólo dejaron que hablara 10 minutos, muy torpes ellos, su trabajo es mejor escaparate que el planteado por Mai-Lan Tomsen, un error en el planteamiento de la jornada. El caso es que había una “competición” de vehículos que circulaban por un circuito guiados por complicados algoritmos de inteligencia artificial. Vimos algún “bucanero serio” de alguno de los participantes, ya sabemos reinforcement learning, pero reinforcement reinforcement. Otros participantes más o menos honrosos, en fin, distraído. Viendo la competición me entraron ganas de participar y al llegar a casa me siento a preparar un algoritmo que recorriera el circuito del Jarama de Madrid, no un circuito cualquiera un circuito donde yo he visto ganar carreras a Jorge Martínez Aspar.

Portátil y R, empiezo mi trabajo con imager, busco en la Wikipedia el circuito, lo cargo, genero un data frame, selecciono puntos y comienzo a diseñar mi propia estrategia de reinforcement learning combinadas con técnicas de machine learning, algo como “SVM direccionables” se acerca por detrás mi hijo y me suelta “Papá un punto que primero vaya a la izquierda y luego a la derecha no es tan difícil”. Bueno, pues en 20 minutos sale esto:

De momento no funciona pero no me digáis que no es genial la idea, lo que hace con pocas líneas de código y una consulta en sql. En el repositorio de analisisydecision tenéis el código en R que realiza esta maravilla, he llamado al código partícula tonta y tiene aspectos interesantes en cuanto al uso de la librería imager de R para el tratamiento de imágenes y como transformo una imagen en un data frame de coordenadas y por supuesto la genial idea de Nicolás.

Por cierto, al ver el resultado Nicolás dijo que no sólo derecha e izquierda, también era necesario un arriba y abajo. Tengo abandonado el proyecto, como muchos, pero la anécdota me ayudó en mi trabajo.

Lectura de archivos csv con Python y Pandas

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A continuación os planteo un acercamiento básico a la lectura de archivos csv con Python y algunos trucos para facilitar la vida cuando realizamos importaciones basados en la experiencia como son leer los primeros registros del csv o realizar una lectura de observaciones aleatoria por si el archivo es muy voluminoso. Para realizar las importaciones vamos a emplear Pandas y la función read_csv con sus infititas opciones:

 pd.read_csv(filepath_or_buffer, sep=', ', delimiter=None, header='infer', names=None, index_col=None, usecols=None, squeeze=False, prefix=None, mangle_dupe_cols=True, dtype=None, engine=None, converters=None, true_values=None, false_values=None, skipinitialspace=False, skiprows=None, nrows=None, na_values=None, keep_default_na=True, na_filter=True, verbose=False, skip_blank_lines=True, parse_dates=False, infer_datetime_format=False, keep_date_col=False, date_parser=None, dayfirst=False, iterator=False, chunksize=None, compression='infer', thousands=None, decimal=b'.', lineterminator=None, quotechar='"', quoting=0, escapechar=None, comment=None, encoding=None, dialect=None, tupleize_cols=None, error_bad_lines=True, warn_bad_lines=True, skipfooter=0, doublequote=True, delim_whitespace=False, low_memory=True, memory_map=False, float_precision=None)

Para trabajar la entrada vamos a necesitar dos archivos de texto:

Como costumbre poner la ubicación del archivo y después la lectura:

path = 'C:/temp/'

import pandas as pd
df = pd.read_csv (path + 'index.csv')
df.head()

En este caso la vida es maravillosa y ha salido todo a la primera pero sabemos que eso no pasa siempre, ejecutáis:

df = pd.read_csv (path + 'bank-additional-full.csv')
df.head()

El separador es distinto:

df = pd.read_csv (path + 'bank-additional-full.csv', sep = ';')
df.head()

La vida sigue sin ser muy complicada porque el archivo de ejemplo tiene pocos registros, pero imaginad que leéis unas docenas de GB por ello previamente es mejor ejecutar:

df = pd.read_csv (path + 'bank-additional-full.csv', nrows= 200)
df.shape

con nrows = 200 leemos las primeras 200 líneas y podemos comprobar si lo estamos leyendo correctamente y podemos ahorrarnos disgustos, tiempo y trabajo. E incluso estaría bien no leer las docenas de GB porque no tenemos suficiente memoria o porque no necesitamos leer entero el archivo podemos leer por trozos:

meses = ['may', 'jul']
df = pd.DataFrame()
for trozo in pd.read_csv(path + 'bank-additional-full.csv', sep=';',
                             chunksize=1000):
    df = pd.concat([df,trozo[trozo['month'].isin(meses)]])

df.month.value_counts()

Con chunksize estamos leyendo el archivo csv en trozos (chunks) de 1000 en 1000 y nos quedamos sólo con aquellos que cumplan un determinado requisito, en este caso que el campo month sea may o jul. E incluso podéis leer el csv extrayendo una muestra aleatoria mientras leéis el fichero por partes y no sobre pasar la memoria:

df2 = pd.DataFrame()
for trozo in pd.read_csv(path + 'bank-additional-full.csv', sep=';',
                             chunksize=1000):
    df2 = pd.concat([df2,trozo.sample(frac=0.25)])
df2.shape

Este último truco puede servir para leer csv extremadamente grandes y realizar los primeros análisis aproximativos a nuestro problema porque como dice un buen amigo “si en 200.000 registros no encuentras una señal no hace falta que cargues millones”.

Longitud de las frases del Quijote con #rstats

Formación, Monográficos, R

Siempre he querido hacer cosas con Rstats y el Quijote y ayer se me ocurrió medir la longitud de las frases del Quijote y crear un histograma que describa esta longitud. Aunque confieso que no me lo he leído, me he quedado en el capítulo 7 u 8 (no recuerdo) el caso es que me pareció hipnótico con sus ritmos, es musical. Además tengo muchas ganas de meter mano al proyecto Gutemberg porque esos ritmos, esa musicalidad, el uso de palabras esdrújulas,… me llama la atención.
Bueno, al lío, todo el código está subido al repositorio por si lo queréis, pero hay algunas funciones y algunas ideas que me parecen interesantes. 

library(dplyr)
library(ggplot2)
library(plotly)

#Leemos el fichero desde proyecto Gutemberg
ubicacion <- "https://www.gutenberg.org/cache/epub/2000/pg2000.txt"
quijote <- read.table (ubicacion,sep="\r", encoding="UTF-8")
quijote <- data.frame(quijote)
names(quijote) <- 'linea'

#Transformaciones e identificar el inicio del libro.
quijote <- quijote %>%
  mutate(linea = toupper(linea),
         inicio = grepl("EN UN LUGAR DE LA MANCHA",linea)>0)

Leemos directamente un txt desde Gutemberg y prefiero transformarlo en data frame para usar dplyr. Todas las palabras las pongo en mayúsculas e identifico donde empieza el Quijote, para evitar prólogos y demás. Ya tengo unos datos con los que poder trabajar: 

#Marcamos lo que vamos a leer
desde <- which(quijote$inicio)
hasta <- nrow(quijote)

#Texto de trabajo
texto <- quijote[desde:hasta,1]

#El texto lo transformamos en una lista separada por espacios
texto_split = strsplit(texto, split=" ")

#Deshacemos esa lista y tenemos el data.frame
texto_col = as.character(unlist(texto_split))
texto_col = data.frame(texto_col)
names(texto_col) = 'palabra'

En este caso los datos los quiero de tal forma que disponga de un data frame con una sola variable que sea cada palabra del Quijote. Ahora voy a medir las frases identificando donde hay puntos en esas palabras: 

#Identificamos donde tenemos puntos y un autonumérico del registro
texto_col <- texto_col %>% filter(!is.na(palabra)) %>%
  mutate(punto = ifelse(grepl('.',palabra,fixed=T),"FIN","NO"),
         posicion = row_number())

¿Qué se me ha ocurrido? Trabajar con autonuméricos, tengo identificados los puntos, ahora tengo que fijar una posición inicial y una posición final: 

#Si unimos las posiciones con puntos con lag podemos calcular la longitud
pos_puntos1 <- filter(texto_col,punto=="FIN") %>% 
  select(posicion) %>% mutate(id = row_number())

pos_puntos2 <- pos_puntos1 %>% mutate(id = id + 1) %>%
  rename(posicion_final = posicion)

pos_puntos <- left_join(pos_puntos1,pos_puntos2) %>%
  mutate(longitud = ifelse(is.na(posicion_final), posicion, posicion - posicion_final))

Como no soy un tipo muy brillante opto por una opción sencilla de cruzar una tabla consigo misma, como me ponen los productos cartesianos “con talento”. La idea es seleccionar solo los registros que marcan el final de la frase, un autonumérico me marca cual es cada frase, ahora si hago una left join por el id de la frase y el id + 1 de la frase creo una especie de lag. La longitud de la frase será donde está el punto menos donde estaba el final de la anterior frase. Creo que me he explicado de pena, pero si veis el data frame final lo entenderéis mejor. Ahora ya pinto un histograma: 

#GRaficamos la longitud
plot_ly(data = pos_puntos, x = ~longitud, type = "histogram") %>%
  layout(title = "Longitud de las frases del Quijote",
         xaxis = list(title = "Longitud"), yaxis = list(title = ""))

Y queda una gamma perfecta, yo diría que hasta bonita. Ahora quedaría identificar los parámetros de esta gamma y compararlos con otros libros, e incluso comparar lenguas. Pero esas tareas se las dejo a los “buenos”.

Crear una RESTful API con R con plumber

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Podéis buscar info en la web acerca de lo que es una REST y una RESTful pero el objetivo de este trabajo es la creación de una API para “escorear” unos datos a partir de un modelo que hemos creado en R. Vamos a hacer lo más sencillo, un modelo de regresión lineal creado por R será guardado y una API con datos podrá llamar a este modelo mediante un cliente RESTful para obtener una predicción. Esta será la primera de una serie de entradas que le voy a dedicar a Carlos, un antiguo compañero mío y que me ha enseñado a desaprender y el primer guiño a Carlos será abandonar mi subversion local para conectar mi RStudio con GitHub, todo el trabajo que voy desarrollando lo tenéis en https://github.com/analisisydecision/Modelo1. Si echáis un vistazo al repositorio ya os podéis imaginar hacia donde irán encaminadas esta serie de entradas.

Bien, lo primero será crear y guardar el modelo con R:

#Programa de creación del modelo
Altura <-c(175,180,162,157,180,173,171,168,165,165)
Peso <-c(80,82,57,63,78,65,66,67,62,58)

modelo1 <- lm(Peso~Altura)
summary(modelo1)
save(modelo1, file = "modelo1/modelo1.rda")
#rm(modelo1)

Modelo de regresión lineal simple de alturas y pesos que guarda en la carpeta modelo1 el objeto con el modelo. Ahora quiero crear una API que, dada una altura, me estime el peso. Para ello creo un nuevo programa en R que debería llamarse despliegue pero que llamo depliegue_modelo1.R debido a que es bastante tarde. Este programa es una función para realizar una predicción que tiene el siguiente contenido:

library(jsonlite)

load("modelo1/modelo1.rda")

#* @post /prediccion
predict.peso <- function(Altura) {
data <- list(
Altura=Altura
)
prediccion <- predict.lm(modelo1, data )
return(prediccion)
}

Este código es el core de nuestra API a la que llamamos prediccion y que recibirá un json con ‘{“Altura”:XXX}’ y retornará la predicción del peso para esa altura. Y ahora viene plumber que es el “fontanero” que nos permite canalizar las llamadas a nuestra API prediccion. Esta llamada la hacemos con la función plumb:

library(plumber)
r <- plumb("depliegue_modelo1.R")
r$run(port=8000)

Ejecutado este código nuestra API esta funcionando en el puerto 8000 y sólo nos queda probarla y para ello yo recomiendo añadir una extensión de RESTClient a nuestro navegador habitual, en mi caso concreto es Chrome y he añadido una extensión Cliente de servicios Web RESTful y al ejecutarla tengo que modificar:

Como cuerpo de la solicitud pasamos un json con la altura y le damos a enviar, como respuesta debemos obtener [73.2291]. Lo que hemos hecho es una solicitud curl con la sintaxis:

curl -i -H Accept:application/json -X POST http://127.0.0.1:8000/prediccion -H Content-Type: application/json -d '{"Altura":175} '

Si ponéis esto en el terminal debe funcionar. ¿Qué os parece si empezamos a poner en producción modelos de R?

 

Beatifulsoup. Web scraping con Python o como las redes sociales pueden estar cambiando la forma de escribir

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Boxplot_BeatifulShop

Desde hace tiempo mis frases son más cortas. Creo que es un problema de las redes sociales, sobre todo twitter, que está cambiando mi comportamiento. Para analizar si esto está pasando se me ha ocurrido analizar la longitud de las frases de este blog desde sus inicios y de paso aprovechar para hacer web scraping con la librería Beatifulshop de Python. La idea es recorrer el blog y calcular la longitud de las frases y representar gráficamente como ha ido evolucionando esa longitud.

Podía haber trabajado directamente con la base de datos de wordpress pero he preferido leer las páginas de la web. Hay un problema, si véis el nombre de las páginas no tiene un orden cronológico, son el nombre de la propia entrada [https://analisisydecision.es/los-bancos-lo-llaman-transformacion-digital-yo-lo-llamo-me-da-miedo-facebook/] pero es cierto que se almacena una vista por mes de las entradas publicadas [https://analisisydecision.es/2017/02/] vamos a emplear esas vistas que no recogen la entrada entera pero si las primeras frases, con estas limitaciones vamos a medir la longitud de las frases.

Luego la analizamos paso a paso pero la función de Python que voy a emplear es:

import pandas as pd
from bs4 import BeautifulSoup
import requests
import re
import time
import string

def extrae (anio, mes):
url = "https://analisisydecision.es/" + anio + "/" + mes + "/"
print (url)
# Realizamos la petición a la web
pagina = requests.get(url)
soup = BeautifulSoup(pagina.content, 'html.parser')
m = str(soup.find_all('p'))
m = BeautifulSoup(m)
m = str(m.get_text())
frases = pd.DataFrame(m.split("."),columns=['frase'])
frases['largo'] =  frases['frase'].str.len()
frases['mes'] = anio + mes
frases['frase'] = frases['frase'].apply(lambda x:''.join([i for i in x if i not in string.punctuation]))
frases = frases.loc[frases.largo>10]
time.sleep(60)
return frases

Os comento paso a paso, a la función le vamos a pasar el mes y el año y esa será la url que lee https://analisisydecision.es/2017/02/ esa es la web sobre la que vamos a hacer el scraping. Vía request obtenemos la web y BeatifulSoup sólo para quedarnos con el contenido en HTML de la web cargada Seguir leyendo Beatifulsoup. Web scraping con Python o como las redes sociales pueden estar cambiando la forma de escribir →

Machine learning. Elegir el mejor Gradient Boost de forma iterativa con GridSearchCV

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Carlos [aka “el tete”] me está enseñando python y una de las cosas que me ha enseñado es seleccionar de forma iterativa el mejor modelo con GridSearchCV y por si fuera poco vamos a emplear el método de clasificación “gradient boosting” para que no caiga en desuso sobre todo porque es una técnica que, bajo mi punto de vista, ofrece modelos muy estables. El ejemplo para ilustrar el proceso ya es conocido ya que vamos a estimar la letra O, mi talento no da para mucho más. Recordamos los primeros pasos:

import numpy as np
import pandas as pd
from pylab import *

largo = 10000

df = pd.DataFrame(np.random.uniform(0,100,size=(largo, 2)), columns=list('XY'))

dependiente1 = np.where(((df.X-50)**2/20**2 + (df.Y-50)**2/40**2>1) ,1,0)
dependiente2 = np.where(((df.X-50)**2/30**2 + (df.Y-50)**2/50**2>1) ,1,0)
dependiente = dependiente1 - dependiente2

plt.scatter(df.X, df.Y,c=dependiente,marker=".")
show()

Tenemos una letra O fruto de jugar con la ecuación de la elipse y ahora creamos el conjunto de datos con el que entrenamos el modelo y el conjunto de datos de test para comprobar posteriormente como funciona:

#Dividimos en validacion y test
from sklearn.model_selection import train_test_split
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(df,dependiente,stratify=dependiente,
test_size = 0.5, random_state=123)

Nada nuevo bajo el sol pero me gusta poner los ejemplos al completo para que sean reproducibles. Ahora vienen las enseñanzas “del tete”:

# GradientBoostingClassifier
from sklearn.ensemble import GradientBoostingClassifier
from sklearn.model_selection import GridSearchCV
np.random.seed(40)

#Parámetros para iterar
fun_perdida = ('deviance', 'exponential')
profundidad = range(5,15)
minimo_split =range(5,10,1)
learning_rate = [ 0.01, 0.1, 0.2, 0.3]

modeloGBM = GradientBoostingClassifier(random_state=1,n_estimators =100)

param_grid = dict(max_depth = profundidad, min_samples_split=minimo_split,
loss = fun_perdida, learning_rate=learning_rate)

grid = GridSearchCV(modeloGBM, param_grid, cv=10,scoring= 'roc_auc')
grid.fit(X_train,y_train)

mejor_modelo = modeloGBM.fit(X_train,y_train)

Los protragonistas de la entrada son GradientBoostingClassifier Seguir leyendo Machine learning. Elegir el mejor Gradient Boost de forma iterativa con GridSearchCV →

Machine learnig. Análisis gráfico del funcionamiento de algunos algoritmos de clasificacion

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Letra_O

De forma gráfica os voy a presentar algunas técnicas de clasificación supervisada de las más empleadas en Machine Learning y podremos ver cómo se comportan de forma gráfica en el plano. Como siempre prefiero ilustrarlo a entrar en temas teóricos y para esta tarea se me ha ocurrido pintar una letra O y comenzar a trabajar con Python, así de simple. Lo primero es tener los datos, evidentemente serán puntos aleatorios en el plano donde pintamos una variable dependiente con forma de O:

import numpy as np
import pandas as pd
from pylab import *

largo = 10000

df = pd.DataFrame(np.random.uniform(0,100,size=(largo, 2)), columns=list('XY'))

dependiente1 = np.where(((df.X-50)**2/20**2 + (df.Y-50)**2/40**2>1) ,1,0)
dependiente2 = np.where(((df.X-50)**2/30**2 + (df.Y-50)**2/50**2>1) ,1,0)
dependiente = dependiente1 - dependiente2

plt.scatter(df.X, df.Y,c=dependiente,marker=".")
show()

Se crea un data frame con 10.000 registros y dos variables aleatorias con valores entre 0 y 100 X e Y. Soy consciente de la forma en la que se obtiene la variable dependiente, no entiendo como funciona np.where con condiciones múltiples y por ello toman valor 1 aquellas observaciones del plano que están entre las dos eclipses que pinto dentro del plano. Con todo esto tenemos unos datos como ilustran el scatter plot con el que se inicia esta entrada. El siguiente paso será dividir los datos en validación y test mediante train_test_split:

#Dividimos en validacion y test
from sklearn.model_selection import train_test_split
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(df,dependiente,stratify=dependiente,
test_size = 0.5, random_state=123)

Ahora vamos a estudiar gráficamente como se comportan algunos algoritmos de machine learning para clasificar la letra O en el espacio. Empezamos por los árboles de decisión Seguir leyendo Machine learnig. Análisis gráfico del funcionamiento de algunos algoritmos de clasificacion →

Mapas municipales de España con Excel y QGIS

Excel, Formación, Mapas, Monográficos

mapa_españa_municipal7
Un tweet a @r_vaquerizo me preguntaba por mapas para representar datos a nivel municipal en España. Estas cuestiones las suelen plantear porque los mapas en Excel que hay publicados en el blog están muy extendidos y quieren herramientas similares pero a otro nivel, ya sea comarcal, municipal, código postal… Hacer estos mapas con Excel es muy complicado porque estos mapas no dejan de ser un gran rompecabezas que colocamos en Excel. Sin embargo podemos emplear QGIS para realizar este tipo de mapas, QGIS es libre, tiene muchas posibilidades y ‘comunica’ a la perfección con Excel y como ejemplo de ello vamos a realizar un mapa con la población total de la provincia de Zaragoza. Para esta tarea el mejor mapa que he encontrado es este, no tiene restricciones de uso pero sobre todo es muy simple y tiene un campo código de municipio que nos permite cruzar a la perfección con los datos del INE. Comencemos a trabajar.

Descargado el mapa vemos que tenemos 7 archivos que contienen información sobre el mapa, los dejamos en una carpeta y abrimos QGIS, aquí creamos un nuevo proyecto y añadimos una capa vectorial entonces nos pide seleccionar un archivo a abrir y de ese mapa que nos hemos descargado seleccionamos el archivo *.shp y obtendremos:

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Tenemos un mapa de municipios de toda España pero necesitamos seleccionar Zaragoza, sobre el panel de capas duplicamos esa capa Municipios ETRS89_30N y con el botón derecho del ratón podemos realizar un filtro Seguir leyendo Mapas municipales de España con Excel y QGIS →