算法入门（三）学会用matplotlib画图

文章目录

- [一、 Matplotlib是什么](#一、 Matplotlib是什么)
- [二、为什么 AI 一定要学它](#二、为什么 AI 一定要学它)
- 三、最基础：画一条线（必须会）
- 四、加点信息（必须掌握）
- 五、画多个曲线（AI常用）
- [六、最重要：画 loss 曲线 ⭐⭐⭐⭐⭐](#六、最重要：画 loss 曲线 ⭐⭐⭐⭐⭐)
- 七、显示图片
- 八、保存图片
- 九、你必须掌握到这个程度
- 十、课后练习
- 十一、关键认知
- 十二、同时画训练集和验证集

一、 Matplotlib是什么

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把数据画出来（可视化）

二、为什么 AI 一定要学它

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因为你以后会经常做这些事：
看训练过程（loss曲线）
看数据分布
看图片
看模型效果
👉 不会可视化 = 看不懂模型在干嘛 ❌

三、最基础：画一条线（必须会）

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import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4]
y = [1, 4, 9, 16]

plt.plot(x, y)
plt.show()

四、加点信息（必须掌握）

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import matplotlib.pyplot as plt

x = [1, 2, 3, 4]
y = [1, 4, 9, 16]

plt.plot(x, y)
plt.title("My First Plot")   # 标题
plt.xlabel("X")             # x轴名称
plt.ylabel("Y")             # y轴名称

plt.show()

五、画多个曲线（AI常用）

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x = [1,2,3,4]

y1 = [1,2,3,4]
y2 = [1,4,9,16]

plt.plot(x, y1)
plt.plot(x, y2)

plt.show()

六、最重要：画 loss 曲线 ⭐⭐⭐⭐⭐

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loss = [0.9, 0.7, 0.5, 0.3]

plt.plot(loss)
plt.title("Training Loss")
plt.show()

七、显示图片

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from PIL import Image
import matplotlib.pyplot as plt

img = Image.open("dog.jpg")

plt.imshow(img)
plt.axis("off")   # 去掉坐标轴
plt.show()

八、保存图片

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plt.plot([1,2,3])
plt.savefig("test.png")

九、你必须掌握到这个程度

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会画曲线
会显示图片
会保存图片
能看懂loss变化

十、课后练习

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import matplotlib.pyplot as plt

# 模拟训练过程
loss = [1.0, 0.8, 0.6, 0.5, 0.3]

# 1 画曲线
# 2 加标题：Training Loss
# 3 加x轴：epoch
# 4 加y轴：loss

plt.plot(loss)
plt.title("Training Loss")
plt.xlabel("Epoch")
plt.ylabel("Loss")
plt.show()

十一、关键认知

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👉 Numpy负责"算"

👉 Matplotlib负责"看"

👉 AI就是：算 + 看

十二、同时画训练集和验证集

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import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

train_loss = [1.0, 0.8, 0.6, 0.5, 0.3]
val_loss   = [1.1, 0.9, 0.7, 0.65, 0.6]

plt.plot(train_loss, label="Train Loss")
plt.plot(val_loss, label="Val Loss")

plt.legend()  # 显示图例
plt.title("Training vs Validation Loss")

plt.show()