tp_clustering.ipynb 6.54 KB
Newer Older
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# TP Clustering / non-supervisé"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Aujourd'hui, on utilisera les données proposées par scikit learn. Ces données sont déjà nettoyées, déjà prêtes dans la libraries. \n",
15
    "Pour commencer, importez les libraries : numpy, matplotlib et le module datasets de scikit-learn"
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
29 30
    "Maintenant, on va utiliser les fonctions suivantes de la librairie `dataset` : `datasets.make_circles`, `datasets.make_moons`, `datasets.make_blobs`, `datasets.make_blobs`.\n",
    "Consultez la documentation intégrée de ces méthodes.\n",
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58
    "Vous pouvez trouver des exemples d'utilisation de ces méthodes sur https://scikit-learn.org/stable/auto_examples/cluster/plot_cluster_comparison.html "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Générer 4 datasets, avec les paramètres suivants: n = 100, noise = .05, random_state = 8, cluster_std=[1.0, 2.5, 0.5]."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
Sylvain Marchienne's avatar
Sylvain Marchienne committed
59
    "Tracer les données générées dans le plan ($R^2$).\n",
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
    "Commenter la difficulté du clustering."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Formatage du jeu de données"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
81
    "Pour entrainer nos algorithmes, on va splitter notre jeu de données en 3 sous-jeux de données: \n",
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
82 83 84 85 86 87
    "- train\n",
    "- validation\n",
    "- test\n",
    "\n",
    "Pourquoi est-ce nécessaire?\n",
    "\n",
88
    "Pour cela, utilisez la fonction scikit-learn `sklearn.model_selection.train_test_split`. Importez cette méthode, "
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# K-means\n",
103
    "Utilisez les k-means sur chacun des datasets. __Conseil:__ : Une cellule par dataset pour plus de clarté."
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
117
    "Comment avez-vous choisi K ? Faites quelques tests, commentez les résultats. Gardez le meilleur hyperparmètre K. "
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
131
    "Relancez plusieurs fois pour chaque dataset. Obtenez-vous les mêmes résultats? Si non, pourquoi?"
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# ACP / PCA / Principal Components Analysis\n",
    "On a vu la PCA ce matin. La fonction Scikit pour cette transformation est `sklearn.decomposition.PCA`. À vrai dire, c'est un objet. Consulter la documentation rapidemment : https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.decomposition.PCA.html ou la doc intégrée.\n",
147
    "Effectuez une PCA sur vos données avec 2 composantes. "
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
161
    "Commentez la variance que vous avez pu expliquer. "
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
175
    "Chargez le jeu de données iris. Ce jeu de données est un dataset très connu, assez facile. "
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
189
    "Effectuez une PCA. Quelle est la variance expliquée?"
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
203
    "Finalement, tracez ce jeu de données dans $R^2$. Est-il facile de retrouver des clusters?"
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Si vous vous ennuyez\n",
218
    "Si vous avez le temps, essayez de lancer un k-means sur les iris. Ensuite, effectuez une PCA, puis relancez des k-means."
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Est-ce que vos résultats sont différents ? \n",
233
    "Essayez de tracer vos résultats, en indiquant les clusters trouvés."
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
Sylvain Marchienne's avatar
Sylvain Marchienne committed
260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284
   "version": "3.7.1"
  },
  "toc": {
   "colors": {
    "hover_highlight": "#DAA520",
    "navigate_num": "#000000",
    "navigate_text": "#333333",
    "running_highlight": "#FF0000",
    "selected_highlight": "#FFD700",
    "sidebar_border": "#EEEEEE",
    "wrapper_background": "#FFFFFF"
   },
   "moveMenuLeft": true,
   "nav_menu": {
    "height": "102px",
    "width": "252px"
   },
   "navigate_menu": true,
   "number_sections": true,
   "sideBar": true,
   "threshold": 4,
   "toc_cell": false,
   "toc_section_display": "block",
   "toc_window_display": false,
   "widenNotebook": false
TheophilePACE's avatar
TheophilePACE committed
285 286 287 288 289
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 2
}