データのクリーニング

Python による IoT データの分析

Matthias Voppichler

IT Developer

欠損データ

IoT デバイスでデータが欠損する理由

  • ネットワーク接続が不安定
  • 電源切れ
  • その他の外的要因

データ品質に対処するタイミング

  • データ収集時
  • 分析時
Python による IoT データの分析

欠損データへの対処

欠損データへの対処方法

  • 補完
    • 平均値
    • 中央値
    • 前方補完
    • 後方補完
  • 削除
  • 分析を中止
Python による IoT データの分析

欠損値の検出

df.info()
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
DatetimeIndex: 12 entries, 2018-10-15 08:00:00 to 2018-10-15 08:55:00
Data columns (total 3 columns):
temperature      8 non-null float64
humidity         8 non-null float64
precipitation    12 non-null float64
dtypes: float64(3)
memory usage: 384.0 bytes
Python による IoT データの分析

欠損値の削除

print(df.head())
                     temperature  humidity  precipitation
timestamp                                                
2018-10-15 08:00:00         16.7      64.2            0.0
2018-10-15 08:05:00         16.6       NaN            0.0
2018-10-15 08:10:00         16.5      65.3            0.0
2018-10-15 08:15:00          NaN      65.0            0.0
2018-10-15 08:20:00         16.8      64.3            0.0
df.dropna()
                     temperature  humidity  precipitation
timestamp                                                
2018-10-15 08:00:00         16.7      64.2            0.0
2018-10-15 08:10:00         16.5      65.3            0.0
2018-10-15 08:20:00         16.8      64.3            0.0

Python による IoT データの分析

欠損値の補完

df
                     temperature  humidity  precipitation
timestamp                                                
2018-10-15 08:00:00         16.7      64.2            0.0
2018-10-15 08:05:00         16.6       NaN            0.0
2018-10-15 08:10:00         17.0      65.3            0.0
2018-10-15 08:15:00          NaN      65.0            0.0
2018-10-15 08:20:00         16.8      64.3            0.0
df.fillna(method="ffill")
                     temperature  humidity  precipitation
timestamp                                                
2018-10-15 08:00:00         16.7      64.2            0.0
2018-10-15 08:05:00         16.6      64.2            0.0
2018-10-15 08:10:00         17.0      65.3            0.0
2018-10-15 08:15:00         17.0      65.0            0.0
2018-10-15 08:20:00         16.8      64.3            0.0
Python による IoT データの分析

測定の中断


print(df.head())
timestamp            temperature  humidity
2018-10-15 00:00:00         13.5      84.7
2018-10-15 00:10:00         13.3      85.6
2018-10-15 00:20:00         12.9      88.8
2018-10-15 00:30:00         12.8      89.2
2018-10-15 00:40:00         13.0      87.7
print(df.isna().sum())
temperature    0
humidity       0
dtype: int64
df_res = df.resample("10min").last()
print(df_res.head())
timestamp            temperature  humidity
2018-10-15 00:00:00         13.5      84.7
2018-10-15 00:10:00         13.3      85.6
2018-10-15 00:20:00         12.9      88.8
2018-10-15 00:30:00         12.8      89.2
2018-10-15 00:40:00         13.0      87.7
print(df_res.isna().sum())

temperature    34
humidity       34
dtype: int64
Python による IoT データの分析

測定の中断

df_res.plot(title="Environment")

データ収集が中断されたことでグラフが途切れているプロット

Python による IoT データの分析

練習しましょう!

Python による IoT データの分析

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