Matplotlib
Data Visualization with Matplotlib
رسم البيانات: الخطوط والمدرجات ومخططات التشتت، وتنظيم الأشكال والمحاور.
الواجهة الكائنية
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
epochs = np.arange(1, 11)
loss = 1 / epochs
fig, ax = plt.subplots(figsize=(6, 4))
ax.plot(epochs, loss, marker="o", label="training loss")
ax.set_xlabel("Epoch")
ax.set_ylabel("Loss")
ax.set_title("Training curve")
ax.legend()
fig.tight_layout()
plt.show()رسوم شائعة
| الهدف | الدالة |
|---|---|
| تغير قيمة عبر الزمن | ax.plot |
| توزيع متغير واحد | ax.hist |
| علاقة متغيرين | ax.scatter |
| مقارنة فئات | ax.bar |
| مصفوفة قيم (مثل مصفوفة الالتباس) | ax.imshow |
محاور متعددة
fig, axes = plt.subplots(1, 2, figsize=(10, 4))
rng = np.random.default_rng(0)
x = rng.normal(size=500)
axes[0].hist(x, bins=30)
axes[0].set_title("Distribution")
axes[1].scatter(x, 2 * x + rng.normal(size=500), s=8)
axes[1].set_title("Relationship")
fig.tight_layout()الحفظ
fig.savefig("curve.png", dpi=200, bbox_inches="tight")النصوص العربية
Matplotlib لا يشكّل الحروف العربية ولا يعكس اتجاهها تلقائياً، لذلك تُستخدم عادة عناوين إنجليزية في الرسوم العلمية، أو تُعالج النصوص العربية بمكتبات تشكيل الحروف قبل رسمها.
مبادئ رسم جيد
- سمِّ المحاور واذكر الوحدات.
- لا تبدأ محور الأعمدة من قيمة غير الصفر دون توضيح.
- استخدم ألواناً متمايزة ومناسبة لضعاف تمييز الألوان.
- رسم واحد واضح أفضل من رسوم مزدحمة.
مصطلحات الدرس
- الشكل Figure
- الحاوية العليا للرسم، ويمكن أن تضم محاور متعددة.
- المحاور Axes
- منطقة رسم واحدة داخل الشكل لها محوران ومقاييس وعناصر رسم.
- المدرج التكراري Histogram
- رسم يوضح توزيع قيم متغير عددي بتقسيمها إلى فئات وعدّ القيم في كل فئة.
الملخص
Matplotlib المكتبة الأساسية للرسم في Python. الواجهة الموصى بها هي الواجهة الكائنية: إنشاء Figure ومحاور Axes عبر plt.subplots ثم الرسم عليها. تشمل الرسوم الشائعة المخطط الخطي والمدرج التكراري ومخطط التشتت والأعمدة، مع ضرورة تسمية المحاور وإضافة العنوان ووسيلة الإيضاح.
أسئلة مراجعة
-
أي رسم تستخدم لعرض توزيع متغير عددي واحد؟
المدرج التكراري (histogram) أو مخطط الصندوق (box plot).
-
أي رسم تستخدم لعرض العلاقة بين متغيرين عدديين؟
مخطط التشتت (scatter plot).
المصادر والمراجع
إكمال الدرس
أكملت كل دروس المسار! يمكنك الآن طلب شهادة إكمال المسار.
اطلب الشهادة