การแสดงข้อมูล — ชุดพัฒนา — Raspberry — Python
ชุดพัฒนา Python สำหรับการแสดงภาพและการสร้างแบบจำลองข้อมูล covid19
สร้างการวิเคราะห์ข้อมูล Covid-19 ของคุณด้วยวิธีการของคุณเอง
การแนะนำ
การระบาดใหญ่ของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ (โควิด-19) กำลังส่งผลกระทบต่อ 213 ประเทศและก่อให้เกิดการทำลายล้างอย่างร้ายแรง ["เครื่องวัดโลก"] ผู้คนกำลังจะตายจากการติดเชื้อ เศรษฐกิจโลกลดลง การว่างงานเพิ่มขึ้นเป็นล้านต่อสัปดาห์ และผู้คนจำนวนมากก่อให้เกิดความวุ่นวายและเริ่มก่อการจลาจล ดังนั้นการวิเคราะห์และการจำลองข้อมูล Covid19 จึงมีความสำคัญต่อการต่อสู้กับไวรัส SARS-CoV-2 สิ่งนี้ไม่เพียงสำคัญสำหรับนักไวรัสวิทยา แพทย์ แต่ยังสำหรับผู้เชี่ยวชาญในสาขาวิชาอื่นๆ และสำหรับพวกเราทุกคนด้วย
สามารถใช้ซอฟต์แวร์การคำนวณ เช่น Microsoft Excel (เดสก์ท็อป), LibreOffice (เดสก์ท็อป ฟรี) , Google ชีต (ออนไลน์) เพื่อประมวลผลข้อมูล แต่จะเป็นการดีกว่าถ้าใช้การเขียนโปรแกรมสำหรับการคำนวณด้วยวิธีที่ซับซ้อน . ดังนั้นฉันจึงได้พัฒนาแพ็คเกจโอเพ่นซอร์ส tavuong/covid19-datakit ซึ่งได้รับอนุญาตจาก MIT และเขียนด้วย Python คุณสามารถใช้ชุดอุปกรณ์นี้เพื่อแสดงภาพ วิเคราะห์ หรือจำลองข้อมูลตามแบบจำลองที่นำไปใช้ในไลบรารีชุดอุปกรณ์ คุณยังสามารถนำโมเดลของคุณเองไปใช้กับชุดอุปกรณ์ได้
ถ้าอย่างนั้นเรามาดูวิธีใช้งานกัน!
Covid19-ชุดข้อมูล
การดาวน์โหลดและการจัดการข้อมูล
Covid19-Datakit จะประมวลผลข้อมูลการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรนา ซึ่งดาวน์โหลดไฟล์ CSV ได้จาก ข้อมูลแหล่งที่มาของไวรัสโคโรนา, openZH/covid_19 หรือจากอินเทอร์เน็ต เช่น JainXu- รายการ
Covid19-datakit สามารถประมวลผลข้อมูลของไฟล์ csv โดยมีโครงสร้างและรูปแบบดังต่อไปนี้:
- ที่ 1 คอลัมน์คือ Data-time ข้อมูลในคอลัมน์นี้จะถูกพล็อตบนแกน x วันที่-เวลาในคอลัมน์แรกต้องมีรูปแบบ ปปปป-ดด-วว เช่น 2020–01–01.
- คอลัมน์ที่ 2 เป็นข้อมูลอนุกรมเวลา เขียนจุดบนแกน y
หากไฟล์ CSV ของคุณไม่ตรงกับข้อกำหนดเหล่านั้น คุณควรต้องใช้ซอฟต์แวร์การคำนวณ เช่น MicroSoft Excel, LibreOffice Calc หรือ Google ชีต เพื่อเปลี่ยนรูปแบบหรือโครงสร้าง
KIT - คำอธิบาย
โอเพ่นซอร์ส tavuong/covid19-datakit ที่ได้รับอนุญาตจาก MIT มีส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:
- covid19-datakit.py คือแดชบอร์ด มีอินเทอร์เฟซผู้ใช้พร้อมกล่องโต้ตอบเพื่อรับตำแหน่งของไฟล์ data-csv และค่าของพารามิเตอร์ของโมเดล จัดการขั้นตอนการทำงาน: การอ่านข้อมูล การคำนวณข้อมูลด้วยโมดูลโมเดล และการแสดงภาพผลลัพธ์บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ หรือพิมพ์ผลลัพธ์เป็นรูปภาพ (ไฟล์ PNG) แดชบอร์ดมี โหมด "ฉัน" เพื่อให้ผู้ใช้สามารถสลับแดชบอร์ดเพื่อทำงานกับรุ่นเจ้าของของตนได้ นอกจากนี้ยังมีบรรทัดคำสั่งในตัว ดังนั้นคุณจึงสามารถเขียนเชลล์สคริปต์เพื่อแสดงภาพข้อมูลของคุณสมบัติต่างๆ มากมาย เช่น เคสใหม่สำหรับหลายประเทศ
- ไลบรารีชุดเริ่มต้นคือโมดูลภาพใน tavuong_visual.py และการพัฒนาโมเดลเพื่อประมวลผลข้อมูล covid19- ใน tavuong_model.py คุณสามารถใช้โมดูลเหล่านั้นเพื่อแสดงภาพข้อมูลของคุณได้ทันที เช่น ผลรวมผู้ป่วยรายใหม่รายวัน หรือผลรวมผู้ติดเชื้อรายวันโดยประมาณตามอัตราการฟื้นตัว (รูปแบบการพัฒนาของฉัน)
- ไลบรารีผู้ใช้: เป็นโมดูลของคุณในการพัฒนาโมเดลของคุณเองและการนำเสนอโดยเจ้าของของคุณ คุณสามารถใช้เทมเพลตใน user_model.pyและใน user_visual.py เพื่อพัฒนา "โหมดฉัน" ซึ่งรวมอยู่ในแดชบอร์ด ดังนั้นคุณจึงสามารถ รับข้อมูลและพารามิเตอร์โดยไม่ต้องเขียนกล่องโต้ตอบใหม่และจัดการเวิร์กโฟลว์
ทดสอบแล้วคุณจะชอบ
ระบบคอมพิวเตอร์ใดที่สามารถใช้ชุดอุปกรณ์นี้ได้?
ในการรันชุดอุปกรณ์ คุณต้องมี Python Interpreter คุณสามารถดาวน์โหลด Python ได้จาก Python.org สำหรับ Windows, Linux/UNIX, Mac OS X, อื่น ๆ ชุดนี้ได้รับการทดสอบโดย Windows 10 (พีซี) โดย “Raspbian Buster พร้อมเดสก์ท็อปและซอฟต์แวร์ที่แนะนำ” (Raspberry Pi) และ โดย Termux (unix สำหรับ แท็บเล็ต)
ติดตั้ง
ให้คำสั่งต่อไปนี้ใน Command Prompt (Windows X) หรือ LX-Terminal (Raspberry PI)
$ โคลน github https://github.com/tavuong/covid19-datakit.git
$ pip ติดตั้งจำนวนมาก
$ pip ติดตั้ง Matplotlib
$ ซีดี ~\covid19-datakit\
$ python .\covid19-datakit.py [โดยพีซี]
$ python3 .\covid19-datakit.py [โดย Raspberry PI]
โดยจะร้องขอ: ตำแหน่งของไฟล์ข้อมูล csv สำหรับการอ่านข้อมูล ประเทศที่คุณต้องการแสดงภาพข้อมูล แบบจำลองการแสดงภาพหรือจำลองและอัตราการกู้คืนสำหรับโมเดล 'gc' หรือ 'gs ' ของฉัน จำลองกรณีการติดไวรัสด้วยอัตราการฟื้นตัวโดยประมาณ .
ตัวอย่างการใช้กล่องโต้ตอบกับชุดอุปกรณ์
สำหรับตัวอย่างนี้ เราใช้ไฟล์ csv ใน .\covid19-datakit\data\
$ ซีดี ~\covid19-data-kit\
$ python .\covid19-datakit.py [โดยพีซี]
KIT › ไฟล์ข้อมูลเคส? .\data\new_cases.csv
( คำขอตำแหน่งของไฟล์ csv )
รายชื่อประเทศจากไฟล์ csv จะถูกอ่านและแสดง:
KIT › ประเทศ? World
(คำขอ Country-dat ที่คุณต้องการดำเนินการ)
รายการโหมดการแสดงภาพจะแสดง:
ac : กรณีจริง: เส้นโค้งกรณีใหม่รายวัน
sr: ผลรวมรายวันของกรณี
gc : กรณีจริงรวม อัตราการฟื้นตัวโดยประมาณ: นี่คือการจำลอง
gs : ผลรวมรายวันของกรณีรวม อัตราการฟื้นตัวโดยประมาณ: นี่คือการจำลอง
ฉัน : โมเดลของฉัน: สลับไปใช้โมเดลของคุณเอง
t2 : แผนทดสอบ
KIT › แบบจำลองการคำนวณของคุณคืออะไร? sr
( คำขอที่คุณเลือกโหมด )
จากนั้นมันจะพล็อต:
บรรทัดคำสั่ง
บรรทัดคำสั่งเพิ่งถูกนำมาใช้ มันมีตัวเลือกดังต่อไปนี้:
$ หลาม .\covid19-datakit.py -h
covid19-datakit
-i ‹inputfile› -o ‹outputfile›
-c ประเทศ
-m โหมด
-g กู้คืน
ตัวอย่างการโทร gs -mode
$ python .\covid19-datakit.py -i .\data\new_cases.csv -c อิตาลี -o test.png -m gs -g 0.8
สลับไปยังผู้ใช้-รุ่น: โหมดฉัน
มีโมดูลเทมเพลตให้คุณพัฒนาโมเดลเจ้าของซึ่งรวมเป็นโหมด "ฉัน" โดยแดชบอร์ด (covid19-datakit.py)
โดยการเลือก “ฉัน” จากคำขอแดชบอร์ด (covid19-datakit.py) ชุดอุปกรณ์จะเรียกโมดูลภาพสำหรับฉัน -โหมด:
my_collection_1(x,y,y1,y2,namecountry,gesund)
ชื่อประเทศ : พารามิเตอร์ประเทศ
เกซุนด์ : อัตราการฟื้นตัว
x [ ]: อินพุต ข้อมูลเวลาจากไฟล์ csv
y [ ] : อินพุต ข้อมูล covid ของประเทศที่เลือกจากไฟล์ csv ช่วงเดียวกันกับ x [ ]
Y1 [ ] : ฟิลด์บัฟเฟอร์ที่สร้างโดยการอ่าน ช่วงเดียวกันกับ x [ ]
y2 [ ] : ฟิลด์บัฟเฟอร์ที่สร้างโดยการอ่าน ช่วงเดียวกับ x [ ]
ตอนนี้คุณได้กรอกข้อมูลสำหรับการแสดงภาพและ/หรือสำหรับการสร้างแบบจำลองเรียบร้อยแล้ว
จาก y[ ] ใน my_collection_1(…) คุณสามารถคำนวณ y2 [ ] อีกอันได้โดยการเรียกโมดูล:
my_model_1(y2,y,ปัจจัย,เทา,เกซุนด์)
Tau : ระยะฟักตัว ยังไม่ได้นำไปใช้เพื่ออ่านจากแดชบอร์ด
ปัจจัย : R-Factor ยังไม่ได้นำมาใช้เพื่ออ่านจากแดชบอร์ด
gesund : อัตราการกู้คืนจากคำขอแดชบอร์ด
y [ ] : input — ข้อมูล covid ของประเทศที่เลือกจากไฟล์ csv
y2 [ ] : เอาต์พุต, ช่วงเดียวกันกับ y [ ]
ตัวอย่างโหมด Me
หากต้องการศึกษาโค้ดของโมดูลเทมเพลตสองโมดูลใน user-visual.py และ user_model.py ให้เริ่มตัวอย่างนี้เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงาน
$ python .\covid19-datakit.py -i .\data\new_cases.csv -c อิตาลี -o test.png -m me -g 0.8
สรุป
แพคเกจซอฟต์แวร์ covid19-datakit มุ่งเน้นไปที่การประมวลผลข้อมูล covid19 ใช้งานง่ายด้วยกล่องโต้ตอบหรือบรรทัดคำสั่ง คุณสามารถรวมโมเดลของคุณเองเข้ากับแดชบอร์ดได้
การแสดงภาพและการสร้างแบบจำลองข้อมูล covid19 ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยจะมีการอัปเดตในอนาคต หากคุณได้พัฒนาโมดูลโมเดลหรือโมดูลการนำเสนอที่น่าสนใจใหม่ โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อฉันเพื่อขอคำปรึกษาด้านการพัฒนา และอาจสนับสนุนโมดูลของคุณให้กับโอเพ่นซอร์สและโครงการที่ได้รับใบอนุญาตจาก MIT tavuong/ covid19-datakit บน "github"
มีความสุข!
กิตติกรรมประกาศ: ศาสตราจารย์ ดร.เกียน ฟาม