Data Science Academy · Урок

Случайные числа и начальные значения

Создавайте воспроизводимые синтетические данные с NumPy.

Урок 4 из 413 шагов

«Случайные числа и начальные значения» — бесплатный урок Data Science Academy на CoddyKit. Это урок 4 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения Data Science Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс Data Science Academy содержит 4 уроков всего.

Зачем генерировать случайные данные

Реальные наборы данных не всегда оказываются под рукой. Случайные числа позволяют создавать тестовые данные, моделировать сценарии и перемешивать выборки по требованию.

Современный генератор

Начните с создания генератора с помощью default_rng. Это современный рекомендуемый способ генерировать случайные числа в NumPy.

rng = np.random.default_rng()

Равномерно распределённые дробные числа

Вызовите random у генератора, чтобы получить дробные числа от 0 до 1. Передайте размер, чтобы сразу получить целый массив.

rng.random(3)   # 3 floats in [0, 1)

Случайные целые числа

Используйте integers, чтобы получать целые числа из диапазона. Нижняя граница включается, а верхняя — нет.

rng.integers(1, 7, size=5)   # like dice rolls

Выборка из нормального распределения

Метод normal создаёт выборку из колоколообразного распределения. Передайте ему среднее и стандартное отклонение, чтобы задать разброс значений.

rng.normal(0, 1, size=4)

Проблема случайности

Запустите случайный код дважды — и получите разные числа. Это нарушает воспроизводимость, если коллега не может повторить Ваши результаты.

Начальные значения фиксируют последовательность

Начальное значение задаёт генератору известную точку старта. Одно и то же начальное значение даёт абсолютно одинаковые числа при каждом запуске.

rng = np.random.default_rng(42)

Одинаковое начальное значение — одинаковый результат

Два генератора, созданные с начальным значением 42, создают идентичные массивы. Так ноутбуки сохраняют воспроизводимость на разных компьютерах.

a = np.random.default_rng(42).random(3)
b = np.random.default_rng(42).random(3)   # a == b

Перемешивание и выборка

Генераторы также умеют перемешивать массивы и выбирать случайные элементы с помощью choice — это идеально для разделения данных или создания тестовых случаев.

rng.choice([10, 20, 30], size=2)

Почему это важно для науки

Фиксация начального значения делает эксперименты повторяемыми. Рецензенты могут снова запустить Ваш код и убедиться, что получили именно тот результат, о котором Вы сообщили.

Предпочитайте новый API

Вам ещё может встретиться старый вариант np.random.seed. В новом коде лучше использовать генератор default_rng для более понятной и безопасной работы со случайностью.

Быстрая проверка

Коллега снова запускает Ваш ноутбук и получает другие случайные результаты.

Итоги работы со случайностью

Вы генерировали дробные и целые числа, а также выборки из нормального распределения, а затем зафиксировали их с помощью начального значения, чтобы результаты воспроизводились везде. 🎲

Можно начать бесплатно

Изучай Python с ИИ-репетитором — бесплатно

Пиши и запускай код прямо в браузере, получай мгновенную помощь от ИИ-репетитора 24/7 и продолжи учиться на сайте или в приложении.

Курсы
30
Уроки
120

Часто задаваемые вопросы

Урок «Случайные числа и начальные значения» бесплатный?

Да — полный текст урока «Случайные числа и начальные значения» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс Data Science Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс Data Science Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Случайные числа и начальные значения»?

Создавайте воспроизводимые синтетические данные с NumPy. Ты практикуешь Data Science Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать Data Science Academy?

Предыдущий опыт не требуется. Data Science Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 4 из 4.

Сколько времени занимает урок «Случайные числа и начальные значения»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке Data Science Academy?

Да. Каждый урок Data Science Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

  1. Изменение формы и распрямление массивов
  2. Сумма, среднее и трюк с осями
  3. Булевы маски для выбора
  4. Случайные числа и начальные значения
← Назад к Data Science Academy