[파이썬] numpy, matplotlib를 활용한 천문학/우주과학 데이터 실습 평균값 - 2

안녕하세요! 오늘은 파이썬으로 데이터의 평균(mean)을 계산하는 과정을 담고자 합니다.

 

천문학/우주과학 분야에서 주로 쓰이는 'fits' 데이터로 실습하기 전에, 간단한 예를 통해 평균을 계산해보겠습니다.

 

 

 

먼저, 파이썬 내장함수만을 이용해 보았습니다. sum()과 len()이라는 내장함수를 활용하여, 평균을 계산해냈습니다.

 

 

다음은 앞선 포스팅에서 설명드린 'numpy' 라이브러리를 활용한 평균 계산 방법입니다.

np.mean()이라는 함수를 사용하여 더 빠른 결과를 얻을 수 있습니다.

 

 

다음은, 여러개의 1차원 배열에서의 평균을 계산하는 방법입니다.

이해를 돕기위해 학생들의 성적으로 예를 들었습니다.

앞선 과정에서 알아보았던 np.mean()을 사용해서 각 배열(한 학생의 성적 모음)의 평균을 계산합니다.

 

 

만약 한 학생의 성적 평균이 아닌, 각 주차별 학생들의 평균을 알고 싶다면 어떻게 해야할까요?

다음과 같이 반복문을 적절히 활용하여 numpy활용 없이 결과를 얻을 수 있습니다.

 

또한, 반복문 실행 전에 빈 리스트(weekly_test_avg)를 생성하여, 계산값을 저장, 출력할 수 있습니다.

 

 

같은 과정에서 numpy를 활용해보면 어떨까요?

다음과 같이 data_1, data_2, data_3를 numpy 배열로 변경 후, 연산을 진행하면 더 간소화된 코드로 결과를 얻을 수 있습니다.

 

 

앞선 과정에서는 1차원 배열에서의 평균 계산을 알아보았습니다. 이제는 2차원 배열에서의 평균 계산을 해보겠습니다.

1차원 배열에서와 다른 점은, 2중 반복문을 사용했다는 점이고, 나머지 과정은 1차원 배열 과정과 유사합니다.

 

 

마지막으로, 2차원 배열에서의 평균 계산에서 numpy를 활용해보겠습니다.

1차원 배열에서의 계산과 마찬가지로, data_1, data_2, data_3를 numpy 배열로 변경 후, 계산을 진행했습니다. 

역시나, 더 간소화된 코드로 결과를 얻을 수 있습니다.

 

만약, 처음부터 배열이 numpy 배열로 생성되었다면, 단 한 줄의 코드로 각 인덱스의 평균을 계산할 수 있는 것입니다!

 

 

오늘은 천문/우주과학 데이터(fits파일)에서의 평균값을 계산해보기 전에, 간단한 예를 통해 평균값을 계산해보고, 

연산에 있어서 numpy 라이브러리 활용의 중요성에 대해서 알아보았습니다.

다음 포스팅은 실제 데이터를 이용한 평균(mean) 계산 과정이 게시될 예정입니다.

 

감사합니다.