courte introduction à seaborn

une librairie de visualisation plus évoluée que matplotlib pour faire de l’exploration de données

import seaborn as sns

quelques goodies¶

# assez pratique, les jeux de données courants

# celui-ci vous le connaissez :)
titanic = sns.load_dataset('titanic')

# et nous ici on va utiliser celui-ci
tips = sns.load_dataset('tips')

# voyons les pingouins
df = tips

df.head(5)

# et aussi, tout à fait optionnel
# mais seaborn vient avec des styles

sns.set_style('darkgrid')

les grandes familles de plot¶

nous allons voir quelques-uns des plot exposés par seaborn

relplot pour afficher des relations statistiques
distplot pour afficher la distribution d’une ou deux variables
catplot pour afficher la distribution de valeurs *catégorielles

et aussi

jointplot une version un peu plus élaborée de relplot
pairplot pour étudier en une seule figure les corrélations entre plusieurs colonnes

voyons cela sur quelques exemples

`relplot()`¶

dans la table des pingouins, on choisit les deux colonnes total_bill et tip pour voir leur corrélation

# commençons par une forme
# pas trop intéressante

sns.relplot(data=df, x='total_bill', y='tip');

jusque-là, rien de bien original; mais en fait avec seaborn on peut utiliser davantage que ces deux dimensions x et y, et notamment (on va voir des exemples tout de suite)

hue pour choisir la couleur
style pour choisir la forme (genre x ou o)
size pour la taille des points

et même d’autres plus intéressantes

col : par exemple avec une colonne catégorielle à trois valeurs, choisir cette colonne avec le paramètre col va construire 3 figures situées côte à côte
row : pareil mais les figures sont situées l’une au-dessus de l’autre

ce qui en tout, permet de faire en principe des visualisations à 7 dimensions (x, y, hue, style, size, col et row

comme promis voici quelques exemples

# hue=
#
# la même visu mais qui fait ressortir 
# le déjeuner et le diner en couleurs

sns.relplot(data=df, x='total_bill', y='tip', 
            hue='time',   # time vaut 'Lunch' ou 'Dinner'
           );

# col=
#
# toujours la même donnée, mais cette fois
# on met le déjeuner à gauche et le diner à droite
sns.relplot(data=df, x='total_bill', y='tip', 
            col='time',
           );

# etc etc
# on peut tout combiner de cette façon...
# et donc en tout on peut mettre en évidence
# jusque 7 dimensions

sns.relplot(data=df, 
            x='total_bill', y='tip', 
            col='time', row='day',
            hue='sex', size='size', style='smoker',
           );

Exercise 1 (révision masques)

vérifiez que les données contiennent une seule entrée pour le jeudi soir, et aucune pour les samedi et dimanche à midi

solution

df[ df.day.isin(['Sat', 'Sun']) & (df.time == 'Lunch')]

df[(df.day == 'Thur') & (df.time == 'Dinner')]

affichage des incertitudes¶

signalons enfin, pour le même genre de figures, que seaborn permet aussi de visualiser les variations pour les données multiples

# un exemple de données où on a plusieurs valeurs (signal) pour le méme X (ici timepoint)

fmri = sns.load_dataset("fmri")
fmri.head(10)

# si on ajoute `kind=line` on indique qu'on veut un "lineplot" 
# et non pas un "scatterplot" comme tout à l'heure
# dans ce cas seaborn va nous montrer 
# les intervalles de confiance autour de la moyenne

sns.relplot(data=fmri, x="timepoint", y="signal", kind="line");

pour en savoir plus: https://seaborn.pydata.org/tutorial/relational.html

`displot()`¶

avec displot on peut représenter la distribution d’une variable numérique; en reprenant les données sur les tips

df = tips
df.head(2)

# on peut voir qu'il vaut mieux faire
# le service du soir

sns.displot(
    data=df,
    x='tip',
    hue='time',
    kind='kde');

# ou encore, la même chose mais en cumulatif

sns.displot(
    data=df,
    x='tip',
    hue='time',
    kind='ecdf');

pour en savoir plus: https://seaborn.pydata.org/tutorial/distributions.html

`catplot()`¶

par exemple, la même donnée mais avec d’autres représentations

# en x une valeur catégorielle

sns.catplot(
    data=df,
    x='time', hue='time',
    y='tip',
    kind='box');

# la même chose avec `kind=swarm'

sns.catplot(
    data=df,
    x='time', hue='time',
    y='tip',
    kind='swarm');

pour en savoir plus: https://seaborn.pydata.org/tutorial/categorical.html

`jointplot()`¶

cet outil est très pratique pour fabriquer en un seul appel des vues croisées entre plusieurs colonnes; par exemple

# toujours la corrélation entre 
# les pourboires et le montant de l'addition

sns.jointplot(
    data=df,
    x='total_bill',
    y='tip',
    hue='time');

`pairplot()`¶

va nous montrer la corrélation entre toutes les colonnes numériques
ici nous en avons 3:

df.dtypes

total_bill     float64
tip            float64
sex           category
smoker        category
day           category
time          category
size             int64
dtype: object

# ce qui donne un diagramme carré de 3x3 figures:

# sur la diagonale on retrouve un displot de cette colonne
# et dans les autres cases un relplot entre les deux colonnes
# on peut visualiser les colonnes de catégories pour
# par exemple la couleur

sns.pairplot(
    data=df,
    hue='time');

exercice¶

conclusion¶

ce (très) rapide survol devrait vous convaincre de l’utilité de cette librairie, qui permet de gagner beaucoup de temps pour l’analyse visuelle de vos données

quelques goodies¶

les grandes familles de plot¶

relplot()¶

affichage des incertitudes¶

displot()¶

catplot()¶

jointplot()¶

pairplot()¶