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数据科学（Python/R/Julia）数据分析、机器学习、深度学习

作者 | 磐怼怼
来源 | 磐创AI

数据科学家是“在统计方面比任何软件工程师都要出色，在软件工程方面比任何统计学家都出色的人”。许多数据科学家都有统计学背景，但很少有软件工程经验。我是一位高级数据科学家，在Python编码的Stackoverflow上排名第一，并与许多（初级）数据科学家合作。下面是我经常看到的10个常见错误。

1. 不共享代码中引用的数据

数据科学需要代码和数据。因此，要使其他人能够重现您的结果，他们需要有权访问数据。虽然看起来很基础，但是很多人忘记了共享代码的数据。

import pandas as pd

df1 = pd.read_csv('file-i-dont-have.csv') # 错误

do_stuff(df)

解决方案：使用d6tpipe共享数据文件，或上传到S3 / web / google等或保存到数据库，以他人可以检索文件（但不要将它们添加到git，详见下文）。

2. 硬编码无法访问的路径

与错误1相似，如果您对其他人无法访问的路径进行硬编码，则他们将无法运行您的代码，因此要查看很多地方手动更改路径。

import pandas as pd

df = pd.read_csv('/path/i-dont/have/data.csv') # 错误

do_stuff(df)

# or

impor os

os.chdir('c:\\Users\\yourname\\desktop\\python') # 错误

解决方案：使用相对路径，配置全局路径变量或d6tpipe使数据易于访问。

3. 将数据与代码混合

由于数据科学代码需要数据，为什么不将其存储到同一目录？当您使用它时，也可以在其中保存图像，日志和其他垃圾文件。

├── data.csv├── ingest.py├── other-data.csv├── output.png├── report.html└── run.py

解决方案：将目录按照类别进行组织，例如数据，日志，代码等。

4. Git提交带有源代码的数据

现在大多数人都可以控制他们的代码版本（如果不使用，那是另一个错误！参见git）。为了共享数据，可能想将数据文件添加到版本控制中。如果是很小的文件还可以，但是git并没有对数据文件进行优化，尤其是大文件。

git add data.csv

解决方案：使用问题1中提到的工具来存储和共享数据。如果确实要对控制数据进行版本控制，请参阅d6tpipe，DVC和Git大文件存储。

5. 编写函数而不是DAG

有足够的数据，接下来谈谈实际的代码！由于在学习代码时首先要学习的内容之一就是函数，因此数据科学代码通常被组织为一系列线性运行的函数。这可能会导致几个问题。

def process_data(data, parameter): data = do_stuff(data) data.to_pickle('data.pkl')data = pd.read_csv('data.csv')process_data(data)df_train = pd.read_pickle(df_train)model = sklearn.svm.SVC()model.fit(df_train.iloc[:,:-1], df_train['y'])

解决方案：最好将数据科学代码编写为一组任务，并且它们之间具有依赖性，而不是线性链接函数。使用d6tflow或airflow。

6. 循环

和函数一样，for循环是在学习编码时首先要学习的东西。它们易于理解，但它们速度慢且过于冗长，通常表示您不知道有向量化的替代方案。

x = range(10)avg = sum(x)/len(x); std = math.sqrt(sum((i-avg)**2 for i in x)/len(x));zscore = [(i-avg)/std for x]# should be: scipy.stats.zscore(x)# orgroupavg = []for i in df['g'].unique(): dfg = df[df[g']==i] groupavg.append(dfg['g'].mean())# should be: df.groupby('g').mean()

解决方案：Numpy，scipy和pandas具有向量化功能，可用于大多数的循环。

7. 不编写单元测试

随着数据，参数或用户输入的更改，您的代码可能会中断，有时您可能不会注意到。这可能会导致错误的输出，如果有人根据您的输出做出决策，那么错误的数据将导致错误的决策！

解决方案：使用assert语句检查数据。pandas有相等测试，d6tstack有数据摄取和检查，d6tjoin数据连接。代码示例：

assert df['id'].unique().shape[0] == len(ids) # 数据是否有所有的idassert df.isna().sum()<0.9 # 检查缺失的数据assert df.groupby(['g','date']).size().max() ==1 # 是否有重复的数据assert d6tjoin.utils.PreJoin([df1,df2],['id','date']).is_all_matched() # 所有的id是否匹配

8. 不记录代码

我明白你着急进行一些分析。您可以一起努力取得成果给客户或老板。然后一个星期后，他们说“请您更新此内容”。您看着您的代码，不记得为什么要这么做。现在想象其他人需要运行它。

def some_complicated_function(data):

data = data[data['column']!='wrong']

data = data.groupby('date').apply(lambda x: complicated_stuff(x))

data = data[data['value']<0.9]

return data

解决方案：即使在完成分析之后，也要花点时间记录所做的工作。您将感谢自己，其他人更加感谢！

9. 将数据另存为csv或pickle

回到数据，毕竟是数据科学。就像函数和for循环一样，通常使用CSV和pickle文件，但它们实际上并不是很好。CSV不包含架构，因此每个人都必须再次解析数字和日期。pickle可以解决此问题，但只能在python中工作，并且不能压缩。两者都不是存储大型数据集的良好格式。

def process_data(data, parameter): data = do_stuff(data) data.to_pickle('data.pkl')data = pd.read_csv('data.csv')process_data(data)df_train = pd.read_pickle(df_train)

解决方案：使用parquet 或其他具有数据格式的二进制数据格式，最好是压缩数据的格式。d6tflow自动将任务的数据输出保存为parquet，不需要你进行处理。

10. 使用jupyter笔记本

让我们以一个有争议的结论来结束：jupyter notebooks 与CSV一样普遍。很多人使用它们，那并不是好事。Jupyter notebooks 促进了上述许多不良的软件工程习惯，尤其是：

• 很容易将所有文件存储到一个目录中
• 编写的代码从上至下而不是DAG运行
• 没有模块化代码
• 调试困难
• 代码和输出混合在一个文件中
• 版本控制不好
  

入门很容易，但是扩展性很差。

解决方案：使用pycharm或spyder。

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