内容

目次

Contents Chapter 1 本書の概要とPythonの基礎 1-1 データサイエンティストの仕事 　1-1-1 データサイエンティストの仕事 　1-1-2 データ分析のプロセス 　1-1-3 本書の構成 　1-1-4 本書を読み進めるのに役立つ文献 　1-1-5 手を動かして習得しよう 1-2 Pythonの基礎 　　1-2-1 Jupyter Notebookの使い方 　1-2-2 Pythonの基礎 　1-2-3 リストと辞書型 　1-2-4 条件分岐とループ 　Column　format記法と%記法 　1-2-5 関数 　Practice 練習問題1-1 　Practice 練習問題1-2 　1-2-6 クラスとインスタンス 　Practice 1章 総合問題 Chapter 2 科学計算、データ加工、グラフ描画ライブラリの使い方の基礎 2-1 データ分析で使うライブラリ 　2-1-1 ライブラリの読み込み 　2-1-2 マジックコマンド 　2-1-3 この章で使うライブラリのインポート 2-2 Numpyの基礎 　2-2-1 Numpyのインポート 　2-2-2 配列操作 　2-2-3 乱数 　Column　Numpyは高速 2-2-4 行列 　Practice 練習問題2-1 　練習問題2-2 　練習問題2-3 2-3 Scipyの基礎 　2-3-1 Scipyのライブラリのインポート 　2-3-2 行列計算 　2-3-3 ニュートン法 　Practice 練習問題2-4 　練習問題2-5 　練習問題2-6 2-4 Pandasの基礎 　2-4-1 Pandasのライブラリのインポート 　2-4-2 Seriesの使い方 　2-4-3 DataFrameの使い方 　2-4-4 行列操作 　2-4-5 データの抽出 　2-4-6 データの削除と結合 　2-4-7 集計 　2-4-8 値のソート 　2-4-9 nan（null）の判定 　Practice 練習問題2-7 　Practice 練習問題2-8 　Practice 練習問題2-9 2-5 Matplotlibの基礎 　2-5-1 Matplotlibを使うための準備 　2-5-2 散布図 　2-5-3 グラフの分割 　2-5-4 関数グラフの描画 　2-5-5 ヒストグラム 　Column　さまざまなデータのビジュアル化 　Practice 練習問題2-10 　Practice 練習問題2-11 　Practice 練習問題2-12 　Practice 2章 総合問題 Chapter 3 記述統計と単回帰分析 3-1 統計解析の種類 　3-3-1 記述統計と推論統計 　3-3-2 この章で使うライブラリのインポート 3-2 データの読み込みと対話 　3-2-1 インターネットなどで配布されている対象データの読み込み 　3-2-2 データの読み込みと確認 　3-2-3 データの性質を確認する 　Column 　｢変数」という用語について 　3-2-4 量的データと質的データ 3-3 記述統計 　3-3-1 ヒストグラム 　3-3-2 平均、中央値、最頻値 　3-3-3 分散と標準偏差 　3-3-4 要約統計量とパーセンタイル値 　3-3-5 箱ひげ図 　3-3-6 変動係数 　3-3-7 散布図と相関係数 　3-3-8 すべての変数のヒストグラムや散布図を描く 　Practice 練習問題3-1 　Practice 練習問題3-2 　Practice 練習問題3-3 3-4 単回帰分析 　3-4-1 線形単回帰分析 　3-4-2 決定係数 　Practice 練習問題3-4 　Practice 練習問題3-5 　Practice 練習問題3-6 　Practice 3章 総合問題 Chapter 4 確率と統計の基礎 4-1 確率と統計を学ぶ準備 　4-1-1 この章の前提知識 　4-1-2 この章で使うライブラリのインポート 4-2 確率 　4-2-1 数学的確率 　4-2-2 統計的確率 　4-2-3 条件付き確率と乗法定理 　4-2-4 独立と従属 　4-2-5 ベイズの定理 　Practice 練習問題4-1 　Practice 練習問題4-2 　Practice 練習問題4-3 4-3 確率変数と確率分布 　4-3-1 確率変数、確率関数、分布関数、期待値 　4-3-2 さまざまな分布関数 　4-3-3 カーネル密度関数 　Practice 練習問題4-4 　Practice 練習問題4-5 　Practice 練習問題4-6 4-4 応用：多次元確率分布 　4-4-1 同時確率関数と周辺確率関数 　4-4-2 条件付き確率関数と条件付き期待値 　4-4-3 独立の定義と連続分布 4-5 推計統計学 　4-5-1 大数の法則 　4-5-2 中心極限定理 　4-5-3 標本分布 　Practice 練習問題4-7 　Practice 練習問題4-8 　Practice 練習問題4-9 4-6 統計的推定 　4-6-1 推定量と点推定 　4-6-2 不偏性と一致性 　4-6-3 区間推定 　4-6-4 推定量を求める 　Practice 練習問題4-10 　Practice 練習問題4-11 　Practice 練習問題4-12 4-7 統計的検定 　4-7-1 検定 　4-7-2 第1種の過誤と第2種の過誤 　4-7-3 ビッグデータに対する検定の注意 　Practice 練習問題4-13 　Practice 4章 総合問題 Chapter 5 Pythonによる科学計算（NumpyとScipy） 5-1 概要と事前準備 　5-1-1 この章の概要 　5-1-2 この章で使うライブラリのインポート 5-2 Numpyを使った計算の応用 　5-2-1 インデックス参照 　Practice 練習問題5-1 　Practice 練習問題5-2 　Practice 練習問題5-3 5-2-2 Numpyの演算処理 　Practice 練習問題5-4 　Practice 練習問題5-5 　Practice 練習問題5-6 5-2-3 配列操作とブロードキャスト 　Practice 練習問題5-7 　Practice 練習問題5-8 　Practice 練習問題5-9 5-3 Scipyを使った計算の応用・ 　5-3-1 補間 　5-3-2 線形代数：行列の分解 　Practice 練習問題5-10 　Practice 練習問題5-11 　Practice 練習問題5-12 　Practice 練習問題5-13 　Practice 練習問題5-14 　5-3-3 積分と微分方程式 　Practice 練習問題5-15 　Practice 練習問題5-16 　5-3-4 最適化 　Practice 練習問題5-17 　Practice 練習問題5-18 　Practice 5章 総合問題 Chapter 6 Pandasを使ったデータ加工処理 6-1 概要と事前準備 　6-1-1 この章で使うライブラリのインポート 6-2 Pandasの基本的なデータ操作 　6-2-1 階層型インデックス 　Practice 練習問題6-1 　Practice 練習問題6-2 　Practice 練習問題6-3 6-2-2 データの結合 　Practice 練習問題6-4 　 練習問題6-5 　 練習問題6-6 6-2-3 データの操作と変換 　Practice 練習問題6-7 　Practice 練習問題6-8 　Practice 練習問題6-9 6-2-4 データの集約とグループ演算 　Practice 練習問題6-10 　Practice 練習問題6-11 　Practice 練習問題6-12 6-3 欠損データと異常値の取り扱いの基礎 　6-3-1 欠損データの扱い方 　Practice 練習問題6-13 　Practice 練習問題6-14 　Practice 練習問題6-15 　6-3-2 異常データの扱い方 6-4 時系列データの取り扱いの基礎 　6-4-1 時系列データの処理と変換 　Practice 練習問題6-16 　6-4-2 移動平均 　Practice 練習問題6-17 　Practice 6章 総合問題 Chapter 7 Matplotlibを使ったデータ可視化 7-1 データの可視化 　7-1-1 データの可視化について 　7-1-2 この章で使うライブラリのインポート 7-2 データ可視化の基礎 　7-2-1 棒グラフ 　7-2-2 円グラフ 　Practice 練習問題7-1 　Practice 練習問題7-2 　Practice 練習問題7-3 7-3 応用：金融データの可視化 　7-3-1 可視化する金融データ 　7-3-2 ローソクチャートを表示するライブラリ 7-4 応用：分析結果の見せ方を考えよう 　7-4-1 資料作成のポイントについて 　Practice 7章 総合問題 　Column　移動平均時系列データと対数時系列データ Chapter 8 機械学習の基礎（教師あり学習） 8-1 機械学習の全体像 　8-1-1 機械学習とは 　8-1-2 教師あり学習 　8-1-3 教師なし学習 　8-1-4 強化学習 　8-1-5 この章で使うライブラリのインポート 8-2 重回帰 　8-2-1 自動車価格データの取り込み 　8-2-2 データの整理 　8-2-3 モデル構築と評価 　8-2-4 モデル構築とモデル評価の流れのまとめ 　Practice 練習問題8-1 8-3 ロジスティック回帰 　8-3-1 ロジスティック回帰の例 　8-3-2 データの整理 　8-3-3 モデル構築と評価 　8-3-4 スケーリングによる予測精度の向上 　Practice 練習問題8-2 　Practice 練習問題8-3 8-4 正則化項のある回帰：ラッソ回帰、リッジ回帰 　8-4-1 ラッソ回帰、リッジ回帰の特徴 　8-4-2 重回帰とリッジ回帰の比較 　Practice 練習問題8-4 8-5 決定木 　8-5-1 キノコデータセット 　8-5-2 データの整理 　8-5-3 エントロピー：不純度の指標 　8-5-4 情報利得：分岐条件の有益さを測る 　8-5-5 決定木のモデル構築 　Practice 練習問題8-5 8-6 k-NN（k近傍法） 　8-6-1 k-NNのモデル構築 　Practice 練習問題8-6 　Practice 練習問題8-7 8-7 サポートベクターマシン 　8-7-1 サポートベクターマシンのモデル構築 　Practice 練習問題8-8 　Practice 8章 総合問題 Chapter 9 機械学習の基礎（教師なし学習） 9-1 教師なし学習 　9-1-1 教師なしモデルの種類 　9-1-2 この章で使うライブラリのインポート 9-2 クラスタリング 　9-2-1 k-means法 　9-2-2 k-means法でクラスタリングする 　9-2-3 金融マーケティングデータをクラスタリングする 　9-2-4 エルボー法によるクラスター数の推定 　9-2-5 クラスタリング結果の解釈 　9-2-6 k-means法以外の手法 　Practice 練習問題9-1 9-3 主成分分析 　9-3-1 主成分分析を試す 　9-3-2 主成分分析の実例 　Practice 練習問題9-2 9-4 マーケットバスケット分析とアソシエーションルール 　9-4-1 マーケットバスケット分析とは 　9-4-2 マーケットバスケット分析のためのサンプルデータを読み込む 　9-4-3 アソシエーションルール 　Practice 9章 総合問題 Chapter 10 モデルの検証方法とチューニング方法 10-1 モデルの評価と精度を上げる方法とは 　10-1-1 機械学習の課題とアプローチ 　10-1-2 この章で使うライブラリのインポート 10-2 モデルの評価とパフォーマンスチューニング 　10-2-1 ホールドアウト法と交差検証法 　10-2-2 パフォーマンスチューニング：ハイパーパラメータチューニング 　Practice 練習問題10-1 　Practice 練習問題10-2 　10-2-3 パフォーマンスチューニング：特徴量の扱い 　10-2-4 モデルの種類 　10-3 モデルの評価指標 　10-3-1 分類モデルの評価：混同行列と関連指標 　10-3-2 分類モデルの評価：ROC曲線とAUC 　Practice 練習問題10-3 　10-3-3 回帰モデルの評価指標 　Practice 練習問題10-4 10-4 アンサンブル学習 　10-4-1 バギング 　Practice 練習問題10-5 　10-4-2 ブースティング 　10-4-3 ランダムフォレスト、勾配ブースティング 　Practice 練習問題10-6 　10-4-4 今後の学習に向けて 　Practice 練習問題10-7 　Practice 10 章 総合問題 Chapter 11 総合演習問題 11-1 総合演習問題 　11-1-1 総合演習問題（1） 　11-1-2 総合演習問題（2） 　11-1-3 総合演習問題（3） 　11-1-4 総合演習問題（4） 　11-1-5 総合演習問題（5） 　11-1-6 総合演習問題（6） 　11-1-7 参考：今後のデータ分析に向けて Appendix A-1 本書の環境構築について 　A-1-1 Anacondaについて 　A-1-2 Anacondaのパッケージをダウンロードする 　A-1-3 Anacondaをインストールする 　A-1-4 pandas-datareaderおよびPlotlyのインストール A-2 練習問題解答 　A-2-1 Chapter1 練習問題 　A-2-2 Chapter2 練習問題 　A-2-3 Chapter3 練習問題 　A-2-4 Chapter4 練習問題 　A-2-5 Chapter5 練習問題 　A-2-6 Chapter6 練習問題 　A-2-7 Chapter7 練習問題 　A-2-8 Chapter8 練習問題 　A-2-9 Chapter9 練習問題 　A-2-10 Chapter10 練習問題 　A-2-11 Chapter11 総合演習問題 　Column　ダミー変数と多重共線性 A-3 参考文献・参考URL 　A-3-1 参考文献 　A-3-2 参考URL