넘파이(NumPy)는 데이터 과학 분야의 필수적인 도구입니다. 데이터 작업을 처리하는 데 매우 강력하고 유용한 라이브러리로서, 데이터 과학자, 분석가, 그리고 엔지니어에게 필수적인 기술입니다.
만약 이 핵심 기술을 배우고 싶다면, 계속해서 읽어주세요. 이 글에서는 넘파이가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 학습에 도움이 되는 최고의 자료들을 소개합니다.
넘파이란 무엇인가?
넘파이(NumPy)는 ‘Numerical Python’의 약자입니다. 2005년 트래비스 올리펀트(Travis Oliphant)가 개발한 이 라이브러리는 주로 데이터 분석에 활용됩니다.
넘파이의 핵심은 배열(array)입니다. 배열은 단순히 데이터 값들의 목록으로, 벡터를 표현하는 데 사용될 수 있습니다. 파이썬의 내장 리스트(list) 형식과 매우 유사하지만, 중요한 차이점이 있습니다.
파이썬 리스트와는 달리, 넘파이의 데이터는 연속적인 메모리 공간에 저장됩니다. 이는 값들이 메모리 내에서 서로 인접하게 위치한다는 것을 의미하며, 데이터 접근 속도를 크게 향상시킵니다. 일반적으로 넘파이 배열은 파이썬 리스트보다 최대 50배 더 빠른 속도를 제공합니다.
파이썬 리스트처럼, 배열은 다른 배열을 요소로 포함할 수 있습니다. 이를 통해 행렬이나 고차원 배열과 같은 더 복잡한 수학적 구조를 만들 수 있습니다. 또한 배열은 평균, 중앙값, 표준 편차 계산과 같은 일반적인 통계 작업에 유용한 다양한 메서드를 제공합니다. 분할, 결합, 형태 변경과 같은 조작도 가능합니다.
넘파이 사용을 위한 필수 조건
- 파이썬 설치
- pip 설치
- VSCode와 같은 IDE 또는 Jupyter Notebook과 같은 노트북 기반 IDE
- 파이썬에 대한 기본적인 이해
참고 자료: 초보자를 위한 Jupyter Notebook 소개
넘파이의 활용 분야
- 넘파이는 파이썬의 내장 리스트보다 배열 처리 속도가 훨씬 빠르기 때문에 데이터 과학 작업에 널리 사용됩니다.
- 내장 함수를 활용하여 선형 대수 문제를 해결할 수 있습니다.
- 벡터 및 행렬의 빠른 계산 성능 덕분에 기계 학습 분야에서 핵심적으로 사용됩니다.
- 임의의 통계 함수를 사용하여 다양한 임의 데이터 세트를 생성할 수 있습니다.
넘파이 학습을 위한 추천 강좌
넘파이와 데이터 과학을 배우는 데 도움이 되는 최고의 리소스들을 소개합니다. 대부분의 리소스는 파이썬에 대한 기본적인 지식을 요구합니다. 만약 파이썬을 아직 배우지 않았다면, 파이썬 학습을 위한 추천 자료들을 먼저 살펴보세요.
딥 러닝을 위한 준비: 파이썬 넘파이 스택
Udemy의 이 강좌는 파이썬을 사용하여 딥 러닝을 준비하는 데 필요한 기본 지식을 제공합니다. 넘파이를 사용하여 벡터 및 행렬 연산을 수행하는 방법을 배울 수 있습니다.
또한 데이터 세트 처리에 사용되는 Pandas, 데이터 시각화 도구인 Matplotlib, 그리고 파이썬에서 통계 계산을 위한 Scipy와 같은 라이브러리도 다룹니다.
이 강좌는 총 6시간 분량의 주문형 비디오를 제공하며, 구매 후 평생 동안 자유롭게 이용할 수 있습니다. 수료증도 포함되어 있습니다. 이 강좌를 수강하기 전에 선형 대수와 파이썬 프로그래밍에 대한 기본적인 이해가 필요합니다.
파이썬을 활용한 데이터 분석: 넘파이와 판다스 마스터 클래스
이 종합적인 강좌는 Pandas 및 넘파이를 사용하여 데이터를 분석하는 방법을 가르칩니다. 216개의 강의, 3개의 문서 자료, 그리고 2개의 다운로드 가능한 리소스로 구성되어 있으며, 총 13시간 이상의 학습 콘텐츠를 제공합니다.
넘파이의 핵심 요소인 배열의 개념을 소개하는 것으로 시작합니다. 그런 다음, 데이터 세트 작업을 위한 인기 있고 유용한 라이브러리인 Pandas 사용법을 학습합니다. 마지막으로 Matplotlib 라이브러리를 사용하여 데이터 시각화 기술을 습득합니다.
이 강좌의 차별점은 실제 역할극을 통해 학습 효과를 높인다는 점입니다. 수강생은 다양한 운영 데이터를 분석하는 다국적 소매 회사의 데이터 분석가 역할을 맡게 됩니다. 이 강좌를 시작하기 전에 파이썬에 대한 기본적인 이해가 필요합니다.
완전 초보자를 위한 넘파이 파이썬
이 강좌는 넘파이를 처음 접하는 사람들에게 가장 친숙한 강좌 중 하나입니다. 파이썬에 대한 지식이 필요하지만, 처음부터 넘파이를 자세히 설명합니다.
넘파이 배열을 소개하며 시작합니다. 파이썬 리스트와 어떻게 다른지, 그리고 데이터 과학, 엔지니어링, 분석 작업에 왜 더 빠르고 적합한지 설명합니다.
또한 배열을 사용하여 수행할 수 있는 다양한 연산을 학습합니다. 여기에는 배열 생성, 인덱스를 이용한 접근, 분할 및 결합, 형태 변경 등이 포함됩니다.
이 강좌는 2시간 분량의 비디오 콘텐츠로 구성되어 있으며, 넘파이에만 집중합니다. 강좌를 완료하고 일주일 안에 수료증을 받을 수 있습니다.
넘파이 소개
DataCamp의 이 강좌는 넘파이 초보자에게 적합합니다. 약 4시간 동안 진행되며, 학습한 개념을 강화하는 데 도움이 되는 13개의 잘 구성된 비디오와 49개의 연습 문제로 구성되어 있습니다.
데이터 과학자 트랙의 일부이므로, 동일한 트랙의 다른 강좌를 완료하면 DataCamp 데이터 과학자 인증을 취득할 수 있습니다.
주요 내용으로는 배열 소개, 파이썬에서 배열이 리스트보다 유리한 이유, 코드 효율성을 높이는 브로드캐스팅 및 벡터화 기술, Monet 데이터 세트를 이용한 배열 실습 등이 있습니다.
Simplilearn 넘파이 튜토리얼
Simplilearn의 이 무료 튜토리얼은 넘파이의 기본 사항을 다룹니다. 간결하고 핵심 내용만 담고 있습니다. 최소한의 설명만 제공되므로, 참고 자료로 활용하거나 이미 넘파이의 기능에 대해 어느 정도 알고 있는 사람에게 적합합니다.
또한 예제 코드 스니펫과 함께 다양한 기능 사용법을 보여줍니다. 시간을 절약하고 빠르게 넘파이를 배우고 싶을 때 유용합니다. 하지만 연습 환경이나 연습용 데이터 세트는 제공하지 않습니다.
직접 연습 환경을 설정하고 연습할 데이터 세트를 찾아야 합니다. Kaggle은 데이터 과학 연습을 위한 데이터 세트를 찾고 노트북을 만들기에 좋은 장소입니다.
W3Schools
W3Schools의 튜토리얼은 개인적으로 가장 선호하는 자료입니다. 무료이고 종합적이며, 넘파이의 모든 기본 사항과 임의 통계 분포 생성, 벡터화 구현을 위한 범용 함수 사용과 같은 고급 주제까지 다룹니다.
총 43개의 웹 페이지로 구성되어 있으며, 간결하면서도 적절한 설명과 코드 예제를 제공합니다. 또한 W3Schools는 넘파이 쿼리를 작성할 수 있는 편집기와 지식을 테스트할 수 있는 퀴즈를 제공합니다.
이 모든 것이 선택 사항이지만 학습 경험에 도움이 될 수 있습니다. 유료로 넘파이 강좌에 등록하면 이력서에 추가할 수 있는 수료증을 받을 수 있습니다.
Scaler 강좌
Scaler의 이 강좌는 체계적으로 구성되어 있습니다. 넘파이 소개, 다차원 배열, 데이터 구조, 함수, 브로드캐스팅, 기타 관련 개념을 다루는 6개의 모듈로 구성되어 있습니다.
총 5시간 33분 분량의 동영상 콘텐츠로 구성되어 있으며, 32개의 강의를 포함합니다. 학습한 내용을 적용하고 개념을 확실히 이해하는 데 도움이 되는 26개의 과제가 제공됩니다. 강좌를 마치면 수료증을 받게 됩니다.
이 강좌를 시작하기 전에 파이썬 프로그래밍 언어에 대한 기본적인 이해가 필요하며, 컴퓨터에 파이썬과 넘파이가 설치된 IDE가 필요합니다.
트래비스 올리펀트의 넘파이 가이드
넘파이 개발자가 직접 작성한 이 책은 이미 파이썬을 알고 있지만 넘파이 및 관련 도구를 배우고자 하는 사람들을 위한 참고서입니다.
트래비스 올리펀트는 넘파이 사용법뿐만 아니라 API를 사용하여 넘파이를 확장하는 방법도 다룹니다. 아마도 넘파이에 대해 가장 깊이 있고 상세한 정보를 제공하는 자료일 것입니다.
넘파이의 작동 원리에 대한 높은 수준의 이해와 라이브러리에 기여하고 확장할 수 있는 자세한 안내를 원하는 고급 사용자에게 이상적입니다.
이반 이드리스의 넘파이 초보자 가이드
이 책은 넘파이 초보자에게 친절합니다. 파이썬에 대한 기본 지식이 있지만, 넘파이를 활용하여 기술을 확장하려는 과학자, 엔지니어, 프로그래머 및 분석가를 대상으로 합니다.
넘파이, Matplotlib, Scipy 및 IPython을 로컬 컴퓨터에 설치하는 방법부터 시작하여, 배열과 다양한 배열 함수를 다룹니다. 그 다음 라이브러리를 사용하여 행렬 연산을 수행하고 넘파이 테스트를 통해 코드를 검증합니다. 전반적으로 넘파이에 대한 종합적인 안내서입니다.
카란 싱 비스트의 넘파이: 기본에서 고급까지
“넘파이: 기본에서 고급까지”라는 제목이 이 책의 내용을 잘 설명해줍니다. 라이브러리에 대해 아무것도 모르는 상태에서 고급 기능을 사용하는 방법을 배울 수 있는 단계별 안내를 제공합니다.
배열이 무엇인지와 같은 기본적인 내용부터 CPU 캐시 효과와 Ndarray의 수명 주기와 같은 고급 주제까지 다룹니다. 넘파이 라이브러리를 사용하여 추가적인 머신 러닝 작업을 위한 탄탄한 기반을 마련하는 데 중점을 두고 있습니다.
FreeCodeCamp 유튜브 튜토리얼
FreeCodeCamp는 최근 고품질 코딩 및 소프트웨어 개발 튜토리얼 제공자로 인기를 얻고 있습니다. 튜토리얼 목록에는 포괄적인 넘파이 튜토리얼도 포함되어 있으며, 모든 튜토리얼과 마찬가지로 무료로 이용할 수 있습니다.
약 1시간 분량의 이 튜토리얼은 넘파이의 기초를 다룹니다. 이제 막 시작하는 사람들에게 부담 없이 라이브러리를 소개합니다. 이 동영상을 시청하기 전에 파이썬에 대한 기본적인 지식이 필요합니다.
마지막으로
넘파이는 매우 유용하고 다재다능한 도구입니다. 대부분의 데이터 과학 및 엔지니어링 작업에 필수적으로 사용됩니다. 이 기사에서는 넘파이를 소개하고 핵심 개념에 대한 개요를 제공했습니다.
또한 파이썬 학습 여정에 도움이 될 수 있는 다양한 리소스를 소개했습니다. 각 리소스에 대한 간략한 설명을 통해 자신에게 가장 적합한 리소스를 선택하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.
다음으로는 데이터 과학자를 위한 최고의 파이썬 라이브러리에 대해 알아보세요.