Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
TokyoR#101 パーマーステーションのペンギンたち2 データクリーニング編
Search
bob3bob3
September 16, 2022
Technology
1
780
TokyoR#101 パーマーステーションのペンギンたち2 データクリーニング編
R言語を用いたデータクリーニング、前処理の話です。
Tokyo.R #101
bob3bob3
September 16, 2022
Tweet
Share
More Decks by bob3bob3
See All by bob3bob3
RでPSM分析
bob3bob3
1
200
Rでコンジョイント分析 2024年版
bob3bob3
0
890
『改訂新版前処理大全』の話と Apache Parquet の話 #TokyoR
bob3bob3
0
750
R言語の環境構築と基礎 Tokyo.R 112
bob3bob3
0
480
『データ可視化学入門』をPythonからRに翻訳した話(増強版)
bob3bob3
0
430
『データ可視化学入門』を PythonからRに翻訳した話
bob3bob3
1
510
qeMLパッケージの紹介
bob3bob3
0
1.7k
「国と音楽」 ~spotifyrを用いて~ #muana
bob3bob3
2
500
パーマーステーションのペンギンたち#3 探索的データ分析(EDA)編
bob3bob3
1
620
Other Decks in Technology
See All in Technology
プロダクト開発を加速させるためのQA文化の築き方 / How to build QA culture to accelerate product development
mii3king
1
260
AWS re:Invent 2024 ふりかえり
kongmingstrap
0
130
MLOps の現場から
asei
6
640
Fanstaの1年を大解剖! 一人SREはどこまでできるのか!?
syossan27
2
160
KubeCon NA 2024 Recap / Running WebAssembly (Wasm) Workloads Side-by-Side with Container Workloads
z63d
1
240
NilAway による静的解析で「10 億ドル」を節約する #kyotogo / Kyoto Go 56th
ytaka23
3
380
終了の危機にあった15年続くWebサービスを全力で存続させる - phpcon2024
yositosi
1
760
生成AIをより賢く エンジニアのための RAG入門 - Oracle AI Jam Session #20
kutsushitaneko
4
220
Snykで始めるセキュリティ担当者とSREと開発者が楽になる脆弱性対応 / Getting started with Snyk Vulnerability Response
yamaguchitk333
2
180
なぜCodeceptJSを選んだか
goataka
0
160
1等無人航空機操縦士一発試験 合格までの道のり ドローンミートアップ@大阪 2024/12/18
excdinc
0
150
KnowledgeBaseDocuments APIでベクトルインデックス管理を自動化する
iidaxs
1
260
Featured
See All Featured
It's Worth the Effort
3n
183
28k
Six Lessons from altMBA
skipperchong
27
3.5k
Building Your Own Lightsaber
phodgson
103
6.1k
No one is an island. Learnings from fostering a developers community.
thoeni
19
3k
Fireside Chat
paigeccino
34
3.1k
Building Applications with DynamoDB
mza
91
6.1k
Site-Speed That Sticks
csswizardry
2
190
Improving Core Web Vitals using Speculation Rules API
sergeychernyshev
0
97
Designing for humans not robots
tammielis
250
25k
Building Better People: How to give real-time feedback that sticks.
wjessup
365
19k
What's in a price? How to price your products and services
michaelherold
243
12k
Optimizing for Happiness
mojombo
376
70k
Transcript
パーマーステーションの ペンギンたち #2 データクリーニング編 Tokyo.R #101 (2022/09/17) @bob3bob3 Artwork by
@allison_horst
このセッションの位置づけ 中級者セッションのつもりでやっているシリーズです。 1. データセットの紹介(前回) 2. データクリーニング(今回) 3. 探索的データ分析(EDA)と可視化 4. 分析例
◦ シンプソンのパラドクス ◦ 次元縮約 ◦ クラスタリング ◦ 判別モデル ◦ などなど
データクリーニング • データクリーニングとは生のデータを分析しやすい形に整えること。 • データクレンジング、データエディティングとも呼ばれる。 • データ前処理の一部。
パーマーステーションのペンギンたち 前回に引き続き、palmerpenguinsパッ ケージのデータセットを使ってRと戯れま す。 前回資料も参考にしてください。 とりあえず、いますぐ install.packages("palmerpenguins") しましょう! Artwork by
@allison_horst
どんなデータ? • 南極に生息するペンギンの生態調査。2007年、08年、09年の3回の調査。 • 南極のビスコー諸島、ドリーム島、トージャーセン島の3か所。 • アデリーペンギン、ヒゲペンギン、ジェンツーペンギンの3種のペンギン。 • 嘴の長さ、高さ、翼の長さ、体重、性別、血液検査の結果などが含まれる。 アデリー(Adelie)
ジェンツー(Gentoo) ヒゲ(Chinstrap) Stan Shebs (CC BY-SA 3.0) Andrew Shiva(CC BY-SA 4.0) Stan Shebs (CC BY-SA 3.0)
2つのデータセット penguins_raw 生のデータ • 17変数 • studyName: 研究名(越冬隊ごと?) •
Sample Number: 標本番号(連番) • Species: ペンギンの種(学名付き) • Region: 調査した地域 • Island: 調査した島 • Stage: 発育段階 • Individual ID: 個体ID • Clutch Completion: 巣の完成度 • Date Egg: 巣に1個以上の卵が確認された日? • Culmen Length (mm): くちばしの長さ • Culmen Depth (mm): くちばしの高さ • Flipper Length (mm): 翼の長さ • Body Mass (g): 体重 • Sex: 性別 • Delta 15 N (o/oo): 窒素同位体比(δ15N) • Delta 13 C (o/oo): 炭素同位体比(δ13C) • Comments: コメント penguins 使いやすく加工されたデータ • 8変数 • species: ペンギンの種 • island: 調査した島 • bill_length_mm: くちばしの長さ • bill_depth_mm: くちばしの高さ • flipper_length_mm: 翼の長さ • body_mass_g: 体重 • sex: 性別 • year: 調査した年 Artwork by @allison_horst
2つのデータセット penguins_raw 生のデータ • 17変数 • studyName: 研究名(越冬隊ごと?) •
Sample Number: 標本番号(連番) • Species: ペンギンの種(学名付き) • Region: 調査した地域 • Island: 調査した島 • Stage: 発育段階 • Individual ID: 個体ID • Clutch Completion: 巣の完成度 • Date Egg: 巣に1個以上の卵が確認された日? • Culmen Length (mm): くちばしの長さ • Culmen Depth (mm): くちばしの高さ • Flipper Length (mm): 翼の長さ • Body Mass (g): 体重 • Sex: 性別 • Delta 15 N (o/oo): 窒素同位体比(δ15N) • Delta 13 C (o/oo): 炭素同位体比(δ13C) • Comments: コメント penguins 使いやすく加工されたデータ • 8変数 • species: ペンギンの種 • island: 調査した島 • bill_length_mm: くちばしの長さ • bill_depth_mm: くちばしの高さ • flipper_length_mm: 翼の長さ • body_mass_g: 体重 • sex: 性別 • year: 調査した年 Artwork by @allison_horst 今日使うのは こっち。
まずはデータを確認 library(palmerpenguins) #データセット library(summarytools) #サマリー確認用 penguins_raw |> dfSummary() |> view()
palmerpenguinsパッケージ。 今回使うデータセット。 summarytoolsパッケージ。 データの概要を確認するのに非常に便利。
値が1種類しかない。 値が1種類しかない。 種の名前が長い。
変数名に空白や記号 を含む。 三か所に偏ってる。
今回、コメント行は使わ ない。 欠測値が多い。
penguins_rawをキレイに整形する。 1. 分析に不要な列を除外する a. コメント列 b. 値が1つしか無い列 2. 変数名(列名)を調整する a.
小文字に統一 b. 空白を削除 c. 命名規則を統一 d. 単語の置き換え e. 単位の削除 3. 水準名を日本語化する 4. 調査年を追加し、調査日は割愛す る 5. 既存の変数を加工して新たな変数 を追加する 6. NA(欠測値)は特に処理せず残す
完成したスクリプト library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除
各種パッケージの呼び出し library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除 tidyverseパッケージ。 モダンなRのためのメタパッケージ。 ggplot2, purrr, tibble, dplyr, tidyr, stringr, readr, forcatsの各パッケージを一度に呼び出す。 janitorパッケージ。 整備されていないデータの確認とクリーニ ングのためのパッケージ。 lubridateパッケージ。 日付のデータをいい感じに処理して くれるパッケージ。
不要な列の削除 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除 RegionとStageを削除。 コメント行など分析に使 わない列を削除。
変数名の統一 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除 単語をアンダースコアでつなぐ形式 に変換。 キャメルケースなど他の形式に変換 も可能。
変数名の調整 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除 rename_with()で関数を使った規則 的な変数名の変換ができる。
水準の調整 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除 変数名を空白で分割し、最初の文字列を残す。
水準の調整 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除
水準の調整 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除 year()で日付から年だけを取り出す。
変数の加工と追加 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除
不要になった変数を削除 library(tidyverse) # データ処理全般 library(palmerpenguins) # データセット library(janitor) # データクリーニング用
library(lubridate) # 日時データ処理用 penguins_edit <- penguins_raw |> remove_constant() |> # すべて同じ値の列を削除 select(!c(studyName, `Sample Number`, `Clutch Completion`, Comments)) |> # 不要列削除 clean_names() |> # 命名規則をスネークケースに統一 rename_with(~ str_replace(., "culmen", "bill")) |> # 単語の置き換え rename_with(~ str_remove(., "_mm|_g|_o_oo")) |> # 単位の削除 rename_with(~ str_remove_all(., "_"), starts_with("delta")) |> # deltaの_を削除 mutate( species = species |> str_split(" ") |> map_chr(1), # 種を最初の単語に短縮 sex = sex |> recode(MALE = "オス", FEMALE = "メス"), # 性別をオス、メスに year = date_egg |> year(), # 観測日から調査年を抽出 bill_length_to_depth_ratio = bill_length / bill_depth # クチバシの長さ÷高さ ) |> select(!date_egg) # 観測日を削除
to be continued... 今後の予定: 1. データセットの紹介(前回) 2. データクリーニング(今回) 3. 探索的データ分析(EDA)と可視化
4. 分析例 ◦ シンプソンのパラドクス ◦ 次元縮約 ◦ クラスタリング ◦ 判別モデル ◦ などなど 次回もお楽しみに!