Commit ca64bb30 authored by Anthony Scemama's avatar Anthony Scemama

Varicelle

parent 25c67878
# -*- coding: utf-8 -*- # -*- coding: utf-8 -*-
# -*- mode: org -*- # -*- mode: org -*-
#+TITLE: Reproducible Research Notes #+TITLE: Reproducible Research Notes
#+AUTHOR: Anthony Scemama #+AUTHOR: Anthony Scemama
#+CATEGORY: Notes #+CATEGORY: Notes
#+TAGS: [ TOOLS : ORGMODE(o) EMACS(e) SPACEMACS(s) R(r) PYTHON(p) ] #+TAGS: [ TOOLS : ORGMODE(o) EMACS(e) SPACEMACS(s) R(r) PYTHON(p) ]
#+STARTUP: content #+STARTUP: content
* Emacs installation :EMACS:
* Emacs installation :EMACS:
** Install Emacs via miniconda: ** Install Emacs via miniconda:
#+begin_src bash
#+begin_src bash conda update -n base -c defaults conda
conda update -n base -c defaults conda conda install -c conda-forge emacs r-parsedate
conda install -c conda-forge emacs r-parsedate #+end_src
#+end_src
** Install Spacemacs :SPACEMACS: ** Install Spacemacs :SPACEMACS:
[[https://www.spacemacs.org/][Spacemacs website]] [[https://www.spacemacs.org/][Spacemacs website]]
#+begin_src bash #+begin_src bash
git clone https://github.com/syl20bnr/spacemacs ~/.emacs.d git clone https://github.com/syl20bnr/spacemacs ~/.emacs.d
#+end_src #+end_src
and activate the *org* layer. and activate the *org* layer.
** Install ** Install Source-code-pro font
[[https://github.com/adobe-fonts/source-code-pro][GitHub]]
#+begin_src bash
git clone https://github.com/adobe-fonts/source-code-pro.git
cd source-code-pro/TTF
cp * ~/.fonts/
#+end_src
* Spacemacs memo :SPACEMACS: * Spacemacs memo :SPACEMACS:
- Open ~/.spacemacs file : SPC f e d - Open ~/.spacemacs file : SPC f e d
* Org-mode memo :ORGMODE: * Org-mode memo :ORGMODE:
[[https://orgmode.org/manual][Org-mode Manual]] [[https://orgmode.org/manual][Org-mode Manual]]
** General ** General
:DRAWERNAME:
Hidden info
:END:
- C-c / : Sparse tree - C-c / : Sparse tree
- , s n : Narrow to subtree
- , s N : Widen
- SPC i s : Insert snippet
- = a r : indent subtree
- Drawers contain info we don't normally want to see - Drawers contain info we don't normally want to see
:DRAWERNAME: - C-c C-c : Activate cross in [ ]
Hidden info - S-up S-dn on date : Modify date [2020-04-09 Thu]
:END: - Enter time +2 to add a range of 2 hours [2020-04-07 Tue 14:00-16:00]
- , C i , C o : Clock from agenda
- , S S : sort
** Tables ** Tables
- Move table columns with M-LEFT - Move table columns with M-LEFT
- Insert column with M-S-RIGHT - Insert column with M-S-RIGHT
...@@ -49,25 +62,25 @@ ...@@ -49,25 +62,25 @@
| 2 | 4 | | 2 | 4 |
#+TBLFM: $2=$1*1 #+TBLFM: $2=$1*1
#+TBLFM: $2=$1*2 #+TBLFM: $2=$1*2
| Task 1 | Task 2 | Total | | Task 1 | Task 2 | Total |
|---------+----------+----------| |---------+----------+----------|
| 2:12 | 1:00 | 03:12:00 | | 2:12 | 1:00 | 03:12:00 |
| 2:15 | 1:47 | 04:02 | | 2:15 | 1:47 | 04:02 |
| 3:02:20 | -2:07:00 | 0.92 | | 3:02:20 | -2:07:00 | 0.92 |
#+TBLFM: @2$3=$1+$2;T::@3$3=$1+$2;U::@4$3=$1+$2;t #+TBLFM: @2$3=$1+$2;T::@3$3=$1+$2;U::@4$3=$1+$2;t
** Plots ** Plots
#+PLOT: title:"Citas" ind:1 deps:(3) type:2d with:histograms set:"yrange [0:]" #+PLOT: title:"Citas" ind:1 deps:(3) type:2d with:histograms set:"yrange [0:]"
| Sede | Max cites | H-index | | Sede | Max cites | H-index |
|-----------+-----------+---------| |-----------+-----------+---------|
| Chile | 257.72 | 21.39 | | Chile | 257.72 | 21.39 |
| Leeds | 165.77 | 19.68 | | Leeds | 165.77 | 19.68 |
| Sao Paolo | 71.00 | 11.50 | | Sao Paolo | 71.00 | 11.50 |
| Stockholm | 134.19 | 14.33 | | Stockholm | 134.19 | 14.33 |
| Morelia | 257.56 | 17.67 | | Morelia | 257.56 | 17.67 |
M-x org-plot/gnuplot M-x org-plot/gnuplot
* Resources * Resources
** Links ** Links
* [[http://kitchingroup.cheme.cmu.edu/blog/][Blog]] * [[http://kitchingroup.cheme.cmu.edu/blog/][Blog]]
...@@ -75,17 +88,16 @@ ...@@ -75,17 +88,16 @@
* Models for LaTex: [[https://github.com/schnorr/ieeeorg][IEEE]], [[https://github.com/schnorr/wileyorg][Wiley]], [[https://github.com/schnorr/acmorg][ACM]], [[https://github.com/schnorr/llncsorg][LNCS]] * Models for LaTex: [[https://github.com/schnorr/ieeeorg][IEEE]], [[https://github.com/schnorr/wileyorg][Wiley]], [[https://github.com/schnorr/acmorg][ACM]], [[https://github.com/schnorr/llncsorg][LNCS]]
** Examples ** Examples
* [[https://github.com/norvig/pytudes/blob/master/ipynb/Economics.ipynb][Jupyter]], [[https://github.com/jupyter/jupyter/wiki/A-gallery-of-interesting-Jupyter-Notebooks][Gallery]], [[https://nbviewer.jupyter.org/url/www.inp.nsk.su/~grozin/python/sympy.ipynb][SymPy tutorial]] * [[https://github.com/norvig/pytudes/blob/master/ipynb/Economics.ipynb][Jupyter]], [[https://github.com/jupyter/jupyter/wiki/A-gallery-of-interesting-Jupyter-Notebooks][Gallery]], [[https://nbviewer.jupyter.org/url/www.inp.nsk.su/~grozin/python/sympy.ipynb][SymPy tutorial]]
*
* Git configuration * Git configuration
login: 27c0641acb9e5727b9680a9b3481db8e login: 27c0641acb9e5727b9680a9b3481db8e
password: ce21b85a28 password: ce21b85a28
* Nice HTML rendering * Nice HTML rendering
#+begin_src html #+begin_src html
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/htmlize.css"/> ,#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/htmlize.css"/>
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/readtheorg.css"/> ,#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/readtheorg.css"/>
#+HTML_HEAD: <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.3/jquery.min.js"></script> ,#+HTML_HEAD: <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.3/jquery.min.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script src="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.4/js/bootstrap.min.js"></script> ,#+HTML_HEAD: <script src="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.4/js/bootstrap.min.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/lib/js/jquery.stickytableheaders.js"></script> ,#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/lib/js/jquery.stickytableheaders.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/js/readtheorg.js"></script> ,#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/js/readtheorg.js"></script>
#+end_src #+end_src
...@@ -27,11 +27,15 @@ if sys.version_info.major < 3 or sys.version_info.minor < 6: ...@@ -27,11 +27,15 @@ if sys.version_info.major < 3 or sys.version_info.minor < 6:
print("Veuillez utiliser Python 3.6 (ou plus) !") print("Veuillez utiliser Python 3.6 (ou plus) !")
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
#+BEGIN_SRC emacs-lisp :results output #+BEGIN_SRC emacs-lisp :results output
(unless (featurep 'ob-python) (unless (featurep 'ob-python)
(print "Veuillez activer python dans org-babel (org-babel-do-languages) !")) (print "Veuillez activer python dans org-babel (org-babel-do-languages) !"))
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
** R 3.4 ** R 3.4
Nous n'utilisons que des fonctionnalités de base du langage R, une version antérieure devrait suffire. Nous n'utilisons que des fonctionnalités de base du langage R, une version antérieure devrait suffire.
...@@ -40,6 +44,8 @@ Nous n'utilisons que des fonctionnalités de base du langage R, une version ant ...@@ -40,6 +44,8 @@ Nous n'utilisons que des fonctionnalités de base du langage R, une version ant
(print "Veuillez activer R dans org-babel (org-babel-do-languages) !")) (print "Veuillez activer R dans org-babel (org-babel-do-languages) !"))
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
* Préparation des données * Préparation des données
Les données de l'incidence du syndrome grippal sont disponibles du site Web du [[http://www.sentiweb.fr/][Réseau Sentinelles]]. Nous les récupérons sous forme d'un fichier en format CSV dont chaque ligne correspond à une semaine de la période d'observation. Nous téléchargeons toujours le jeu de données complet (rien d'autre n'est proposé), qui commence en 1984 et se termine avec une semaine récente. L'URL est: Les données de l'incidence du syndrome grippal sont disponibles du site Web du [[http://www.sentiweb.fr/][Réseau Sentinelles]]. Nous les récupérons sous forme d'un fichier en format CSV dont chaque ligne correspond à une semaine de la période d'observation. Nous téléchargeons toujours le jeu de données complet (rien d'autre n'est proposé), qui commence en 1984 et se termine avec une semaine récente. L'URL est:
...@@ -50,16 +56,16 @@ Voici l'explication des colonnes donnée sur [[https://ns.sentiweb.fr/incidence/ ...@@ -50,16 +56,16 @@ Voici l'explication des colonnes donnée sur [[https://ns.sentiweb.fr/incidence/
| Nom de colonne | Libellé de colonne | | Nom de colonne | Libellé de colonne |
|----------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| |----------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| ~week~ | Semaine calendaire (ISO 8601) | | ~week~ | Semaine calendaire (ISO 8601) |
| ~indicator~ | Code de l'indicateur de surveillance | | ~indicator~ | Code de l'indicateur de surveillance |
| ~inc~ | Estimation de l'incidence de consultations en nombre de cas | | ~inc~ | Estimation de l'incidence de consultations en nombre de cas |
| ~inc_low~ | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation | | ~inc_low~ | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation |
| ~inc_up~ | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation | | ~inc_up~ | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation |
| ~inc100~ | Estimation du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) | | ~inc100~ | Estimation du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| ~inc100_low~ | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) | | ~inc100_low~ | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| ~inc100_up~ | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) | | ~inc100_up~ | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| ~geo_insee~ | Code de la zone géographique concernée (Code INSEE) http://www.insee.fr/fr/methodes/nomenclatures/cog/ | | ~geo_insee~ | Code de la zone géographique concernée (Code INSEE) http://www.insee.fr/fr/methodes/nomenclatures/cog/ |
| ~geo_name~ | Libellé de la zone géographique (ce libellé peut être modifié sans préavis) | | ~geo_name~ | Libellé de la zone géographique (ce libellé peut être modifié sans préavis) |
L'indication d'une semaine calendaire en format [[https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_8601][ISO-8601]] est populaire en Europe, mais peu utilisée aux Etats-Unis. Ceci explique peut-être que peu de logiciels savent gérer ce format. Le langage Python le fait depuis la version 3.6. Nous utilisons donc ce langage pour la préparation de nos données, ce qui a l'avantage de ne nécessiter aucune bibliothèque supplémentaire. (Note: nous expliquerons dans le module 4 pourquoi il est avantageux pour la réproductibilité de se limiter à un minimum de bibliothèques.) L'indication d'une semaine calendaire en format [[https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_8601][ISO-8601]] est populaire en Europe, mais peu utilisée aux Etats-Unis. Ceci explique peut-être que peu de logiciels savent gérer ce format. Le langage Python le fait depuis la version 3.6. Nous utilisons donc ce langage pour la préparation de nos données, ce qui a l'avantage de ne nécessiter aucune bibliothèque supplémentaire. (Note: nous expliquerons dans le module 4 pourquoi il est avantageux pour la réproductibilité de se limiter à un minimum de bibliothèques.)
...@@ -75,15 +81,29 @@ data_lines = lines[1:] ...@@ -75,15 +81,29 @@ data_lines = lines[1:]
table = [line.split(',') for line in data_lines] table = [line.split(',') for line in data_lines]
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
Regardons ce que nous avons obtenu: Regardons ce que nous avons obtenu:
#+BEGIN_SRC python :results value #+BEGIN_SRC python :results value
table[:5] table[:5]
#+END_SRC #+END_SRC
** Recherche de données manquantes #+RESULTS:
Il y a malheureusement beaucoup de façon d'indiquer l'absence d'un point de données. Nous testons ici seulement pour la présence de champs vides. Il faudrait aussi rechercher des valeurs non-numériques dans les colonnes à priori numériques. Nous ne le faisons pas ici, mais une vérification ultérieure capterait des telles anomalies. | week | indicator | inc | inc_low | inc_up | inc100 | inc100_low | inc100_up | geo_insee | geo_name |
| 202013 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | FR | France |
| 202012 | 3 | 8321 | 5873 | 10769 | 13 | 9 | 17 | FR | France |
| 202011 | 3 | 101704 | 93652 | 109756 | 154 | 142 | 166 | FR | France |
| 202010 | 3 | 104977 | 96650 | 113304 | 159 | 146 | 172 | FR | France |
Nous construisons un nouveau jeu de données sans les lignes qui contiennent des champs vides. Nous affichons ces lignes pour en garder une trace. ** Recherche de données manquantes
Il y a malheureusement beaucoup de façon d'indiquer l'absence d'un point de
données. Nous testons ici seulement pour la présence de champs vides. Il
faudrait aussi rechercher des valeurs non-numériques dans les colonnes à priori
numériques. Nous ne le faisons pas ici, mais une vérification ultérieure
capterait des telles anomalies.
Nous construisons un nouveau jeu de données sans les lignes qui contiennent des
champs vides. Nous affichons ces lignes pour en garder une trace.
#+BEGIN_SRC python :results output #+BEGIN_SRC python :results output
valid_table = [] valid_table = []
for row in table: for row in table:
...@@ -94,8 +114,14 @@ for row in table: ...@@ -94,8 +114,14 @@ for row in table:
valid_table.append(row) valid_table.append(row)
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
: ['198919', '3', '0', '', '', '0', '', '', 'FR', 'France']
** Extraction des colonnes utilisées ** Extraction des colonnes utilisées
Il y a deux colonnes qui nous intéressent: la première (~"week"~) et la troisième (~"inc"~). Nous vérifions leurs noms dans l'en-tête, que nous effaçons par la suite. Enfin, nous créons un tableau avec les deux colonnes pour le traitement suivant. Il y a deux colonnes qui nous intéressent: la première (~"week"~) et la troisième
(~"inc"~). Nous vérifions leurs noms dans l'en-tête, que nous effaçons par la
suite. Enfin, nous créons un tableau avec les deux colonnes pour le traitement
suivant.
#+BEGIN_SRC python :results silent #+BEGIN_SRC python :results silent
week = [row[0] for row in valid_table] week = [row[0] for row in valid_table]
assert week[0] == 'week' assert week[0] == 'week'
...@@ -106,11 +132,28 @@ del inc[0] ...@@ -106,11 +132,28 @@ del inc[0]
data = list(zip(week, inc)) data = list(zip(week, inc))
#+END_SRC #+END_SRC
Regardons les premières et les dernières lignes. Nous insérons ~None~ pour indiquer à org-mode la séparation entre les trois sections du tableau: en-tête, début des données, fin des données. Regardons les premières et les dernières lignes. Nous insérons ~None~ pour
indiquer à org-mode la séparation entre les trois sections du tableau: en-tête,
début des données, fin des données.
#+BEGIN_SRC python :results value #+BEGIN_SRC python :results value
[('week', 'inc'), None] + data[:5] + [None] + data[-5:] [('week', 'inc'), None] + data[:5] + [None] + data[-5:]
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
| week | inc |
|--------+--------|
| 202013 | 0 |
| 202012 | 8321 |
| 202011 | 101704 |
| 202010 | 104977 |
| 202009 | 110696 |
|--------+--------|
| 198448 | 78620 |
| 198447 | 72029 |
| 198446 | 87330 |
| 198445 | 135223 |
| 198444 | 68422 |
** Vérification ** Vérification
Il est toujours prudent de vérifier si les données semblent crédibles. Nous savons que les semaines sont données par six chiffres (quatre pour l'année et deux pour la semaine), et que les incidences sont des nombres entiers positifs. Il est toujours prudent de vérifier si les données semblent crédibles. Nous savons que les semaines sont données par six chiffres (quatre pour l'année et deux pour la semaine), et que les incidences sont des nombres entiers positifs.
#+BEGIN_SRC python :results output #+BEGIN_SRC python :results output
...@@ -121,10 +164,15 @@ for week, inc in data: ...@@ -121,10 +164,15 @@ for week, inc in data:
print("Valeur suspecte dans la colonne 'inc': ", (week, inc)) print("Valeur suspecte dans la colonne 'inc': ", (week, inc))
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
Pas de problème ! Pas de problème !
** Conversions ** Conversions
Pour faciliter les traitements suivants, nous remplaçons les numéros de semaine ISO par les dates qui correspondent aux lundis. A cette occasion, nous trions aussi les données par la date, et nous transformons les incidences en nombres entiers. Pour faciliter les traitements suivants, nous remplaçons les numéros de semaine
ISO par les dates qui correspondent aux lundis. A cette occasion, nous trions
aussi les données par la date, et nous transformons les incidences en nombres
entiers.
#+BEGIN_SRC python :results silent #+BEGIN_SRC python :results silent
import datetime import datetime
...@@ -140,6 +188,21 @@ str_data = [(str(date), str(inc)) for date, inc in converted_data] ...@@ -140,6 +188,21 @@ str_data = [(str(date), str(inc)) for date, inc in converted_data]
[('date', 'inc'), None] + str_data[:5] + [None] + str_data[-5:] [('date', 'inc'), None] + str_data[:5] + [None] + str_data[-5:]
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
| date | inc |
|------------+--------|
| 1984-10-29 | 68422 |
| 1984-11-05 | 135223 |
| 1984-11-12 | 87330 |
| 1984-11-19 | 72029 |
| 1984-11-26 | 78620 |
|------------+--------|
| 2020-02-24 | 110696 |
| 2020-03-02 | 104977 |
| 2020-03-09 | 101704 |
| 2020-03-16 | 8321 |
| 2020-03-23 | 0 |
** Vérification des dates ** Vérification des dates
Nous faisons encore une vérification: nos dates doivent être séparées d'exactement une semaine, sauf autour du point manquant. Nous faisons encore une vérification: nos dates doivent être séparées d'exactement une semaine, sauf autour du point manquant.
#+BEGIN_SRC python :results output #+BEGIN_SRC python :results output
...@@ -149,10 +212,16 @@ for date1, date2 in zip(dates[:-1], dates[1:]): ...@@ -149,10 +212,16 @@ for date1, date2 in zip(dates[:-1], dates[1:]):
print(f"Il y a {date2-date1} entre {date1} et {date2}") print(f"Il y a {date2-date1} entre {date1} et {date2}")
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
: Il y a 14 days, 0:00:00 entre 1989-05-01 et 1989-05-15
** Passage Python -> R ** Passage Python -> R
Nous passons au langage R pour inspecter nos données, parce que l'analyse et la préparation de graphiques sont plus concises en R, sans nécessiter aucune bibliothèque supplémentaire. Nous passons au langage R pour inspecter nos données, parce que l'analyse et la
préparation de graphiques sont plus concises en R, sans nécessiter aucune
bibliothèque supplémentaire.
Nous utilisons le mécanisme d'échange de données proposé par org-mode, ce qui nécessite un peu de code Python pour transformer les données dans le bon format. Nous utilisons le mécanisme d'échange de données proposé par org-mode, ce qui
nécessite un peu de code Python pour transformer les données dans le bon format.
#+NAME: data-for-R #+NAME: data-for-R
#+BEGIN_SRC python :results silent #+BEGIN_SRC python :results silent
[('date', 'inc'), None] + [(str(date), inc) for date, inc in converted_data] [('date', 'inc'), None] + [(str(date), inc) for date, inc in converted_data]
...@@ -164,17 +233,32 @@ data$date <- as.Date(data$date) ...@@ -164,17 +233,32 @@ data$date <- as.Date(data$date)
summary(data) summary(data)
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
:
: date inc
: Min. :1984-10-29 Min. : 0
: 1st Qu.:1993-09-09 1st Qu.: 5016
: Median :2002-07-15 Median : 15998
: Mean :2002-07-14 Mean : 62009
: 3rd Qu.:2011-05-19 3rd Qu.: 50700
: Max. :2020-03-23 Max. :1001824
** Inspection ** Inspection
Regardons enfin à quoi ressemblent nos données ! Regardons enfin à quoi ressemblent nos données !
#+BEGIN_SRC R :results output graphics :file inc-plot.png #+BEGIN_SRC R :results output graphics :file inc-plot.png
plot(data, type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire") plot(data, type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire")
#+END_SRC #+END_SRC
Un zoom sur les dernières années montre mieux la situation des pics en hiver. Le creux des incidences se trouve en été. #+RESULTS:
Un zoom sur les dernières années montre mieux la situation des pics en hiver. Le
creux des incidences se trouve en été.
#+BEGIN_SRC R :results output graphics :file inc-plot-zoom.png #+BEGIN_SRC R :results output graphics :file inc-plot-zoom.png
plot(tail(data, 200), type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire") plot(tail(data, 200), type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire")
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
* Étude de l'incidence annuelle * Étude de l'incidence annuelle
** Calcul de l'incidence annuelle ** Calcul de l'incidence annuelle
...@@ -201,19 +285,40 @@ inc_annuelle = data.frame(annee = annees, ...@@ -201,19 +285,40 @@ inc_annuelle = data.frame(annee = annees,
head(inc_annuelle) head(inc_annuelle)
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
| 1986 | 5100540 |
| 1987 | 2861556 |
| 1988 | 2766142 |
| 1989 | 5460155 |
| 1990 | 5233987 |
| 1991 | 1660832 |
** Inspection ** Inspection
Voici les incidences annuelles en graphique. Voici les incidences annuelles en graphique.
#+BEGIN_SRC R :results output graphics :file annual-inc-plot.png #+BEGIN_SRC R :results output graphics :file annual-inc-plot.png
plot(inc_annuelle, type="p", xlab="Année", ylab="Incidence annuelle") plot(inc_annuelle, type="p", xlab="Année", ylab="Incidence annuelle")
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
** Identification des épidémies les plus fortes ** Identification des épidémies les plus fortes
Une liste triée par ordre décroissant d'incidence annuelle permet de plus facilement repérer les valeurs les plus élevées: Une liste triée par ordre décroissant d'incidence annuelle permet de plus facilement repérer les valeurs les plus élevées:
#+BEGIN_SRC R :results output #+BEGIN_SRC R :results output
head(inc_annuelle[order(-inc_annuelle$incidence),]) head(inc_annuelle[order(-inc_annuelle$incidence),])
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
: annee incidence
: 4 1989 5460155
: 5 1990 5233987
: 1 1986 5100540
: 28 2013 4182265
: 25 2010 4085126
: 14 1999 3897443
Enfin, un histogramme montre bien que les épidémies fortes, qui touchent environ 10% de la population française, sont assez rares: il y en eu trois au cours des 35 dernières années. Enfin, un histogramme montre bien que les épidémies fortes, qui touchent environ 10% de la population française, sont assez rares: il y en eu trois au cours des 35 dernières années.
#+BEGIN_SRC R :results output graphics :file annual-inc-hist.png #+BEGIN_SRC R :results output graphics :file annual-inc-hist.png
hist(inc_annuelle$incidence, breaks=10, xlab="Incidence annuelle", ylab="Nb d'observations", main="") hist(inc_annuelle$incidence, breaks=10, xlab="Incidence annuelle", ylab="Nb d'observations", main="")
#+END_SRC #+END_SRC
#+RESULTS:
#+TITLE: Votre titre #+TITLE: Incidence du syndrôme grippal
#+AUTHOR: Votre nom
#+DATE: La date du jour
#+LANGUAGE: fr #+LANGUAGE: fr
# #+PROPERTY: header-args :eval never-export #+OPTIONS: *:nil num:1 toc:t
# #+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" title="Standard" href="http://orgmode.org/worg/style/worg.css" type="text/css" />
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/htmlize.css"/> #+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/htmlize.css"/>
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/readtheorg.css"/> #+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/readtheorg.css"/>
#+HTML_HEAD: <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.3/jquery.min.js"></script> #+HTML_HEAD: <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.3/jquery.min.js"></script>
...@@ -11,83 +10,341 @@ ...@@ -11,83 +10,341 @@
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/lib/js/jquery.stickytableheaders.js"></script> #+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/lib/js/jquery.stickytableheaders.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/js/readtheorg.js"></script> #+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/js/readtheorg.js"></script>
* Quelques explications #+PROPERTY: header-args :session :exports both
Ceci est un document org-mode avec quelques exemples de code * Préface
python. Une fois ouvert dans emacs, ce document peut aisément être
exporté au format HTML, PDF, et Office. Pour plus de détails sur
org-mode vous pouvez consulter https://orgmode.org/guide/.
Lorsque vous utiliserez le raccourci =C-c C-e h o=, ce document sera Pour exécuter le code de cette analyse, il faut disposer des logiciels suivants:
compilé en html. Tout le code contenu sera ré-exécuté, les résultats
récupérés et inclus dans un document final. Si vous ne souhaitez pas
ré-exécuter tout le code à chaque fois, il vous suffit de supprimer
le # et l'espace qui sont devant le ~#+PROPERTY:~ au début de ce
document.
Comme nous vous l'avons montré dans la vidéo, on inclue du code ** Emacs 25 ou plus
python de la façon suivante (et on l'exécute en faisant ~C-c C-c~): Une version plus ancienne d'Emacs devrait suffire. Pour une version antérieure à 26, il faut installer une version récente (9.x) d'org-mode.
** Python 3.6 ou plus
Nous utilisons le traitement de dates en format ISO 8601, qui a été implémenté en Python seulement avec la version 3.6.
#+begin_src python :results output :exports both #+BEGIN_SRC python :results output
print("Hello world!") import sys
#+end_src if sys.version_info.major < 3 or sys.version_info.minor < 6:
print("Veuillez utiliser Python 3.6 (ou plus) !")
#+END_SRC
#+RESULTS: #+RESULTS:
: Hello world!
Voici la même chose, mais avec une session python, donc une #+BEGIN_SRC emacs-lisp :results output
persistance d'un bloc à l'autre (et on l'exécute toujours en faisant (unless (featurep 'ob-python)
~C-c C-c~). (print "Veuillez activer python dans org-babel (org-babel-do-languages) !"))
#+begin_src python :results output :session :exports both #+END_SRC
import numpy
x=numpy.linspace(-15,15) #+RESULTS:
print(x)
#+end_src ** R 3.4
Nous n'utilisons que des fonctionnalités de base du langage R, une version antérieure devrait suffire.
#+BEGIN_SRC emacs-lisp :results output
(unless (featurep 'ob-R)
(print "Veuillez activer R dans org-babel (org-babel-do-languages) !"))
#+END_SRC
#+RESULTS:
* Préparation des données
Les données de l'incidence de la varicelle sont disponibles du site Web du
[[http://www.sentiweb.fr/][Réseau Sentinelles]]. Nous les récupérons sous forme d'un fichier en format CSV
dont chaque ligne correspond à une semaine de la période d'observation. Nous
téléchargeons toujours le jeu de données complet (rien d'autre n'est proposé),
qui commence en 1991 et se termine avec une semaine récente. L'URL est:
#+NAME: data-url
http://www.sentiweb.fr/datasets/incidence-PAY-7.csv
Voici l'explication des colonnes donnée sur [[https://ns.sentiweb.fr/incidence/csv-schema-v1.json][le site d'origine:]]
| Nom de colonne | Libellé de colonne |
|----------------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| ~week~ | Semaine calendaire (ISO 8601) |
| ~indicator~ | Code de l'indicateur de surveillance |
| ~inc~ | Estimation de l'incidence de consultations en nombre de cas |
| ~inc_low~ | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation |
| ~inc_up~ | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du nombre de cas de consultation |
| ~inc100~ | Estimation du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| ~inc100_low~ | Estimation de la borne inférieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| ~inc100_up~ | Estimation de la borne supérieure de l'IC95% du taux d'incidence du nombre de cas de consultation (en cas pour 100,000 habitants) |
| ~geo_insee~ | Code de la zone géographique concernée (Code INSEE) http://www.insee.fr/fr/methodes/nomenclatures/cog/ |
| ~geo_name~ | Libellé de la zone géographique (ce libellé peut être modifié sans préavis) |
L'indication d'une semaine calendaire en format [[https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_8601][ISO-8601]] est populaire en
Europe, mais peu utilisée aux Etats-Unis. Ceci explique peut-être que peu de
logiciels savent gérer ce format. Le langage Python le fait depuis la version
3.6. Nous utilisons donc ce langage pour la préparation de nos données, ce qui a
l'avantage de ne nécessiter aucune bibliothèque supplémentaire. (Note: nous
expliquerons dans le module 4 pourquoi il est avantageux pour la
réproductibilité de se limiter à un minimum de bibliothèques.)
** Téléchargement
Après avoir téléchargé les données, nous commençons par l'extraction des
données qui nous intéressent. D'abord nous découpons le contenu du fichier en
lignes, dont nous jetons la première qui ne contient qu'un commentaire. Les
autres lignes sont découpées en colonnes.
#+BEGIN_SRC python :results silent :var data_url=data-url
from urllib.request import urlopen
data = urlopen(data_url).read()
lines = data.decode('latin-1').strip().split('\n')
data_lines = lines[1:]
table = [line.split(',') for line in data_lines]
#+END_SRC
#+RESULTS:
Regardons ce que nous avons obtenu:
#+BEGIN_SRC python :results value
table[-5:]
#+END_SRC
#+RESULTS:
| 199101 | 7 | 15565 | 10271 | 20859 | 27 | 18 | 36 | FR | France |
| 199052 | 7 | 19375 | 13295 | 25455 | 34 | 23 | 45 | FR | France |
| 199051 | 7 | 19080 | 13807 | 24353 | 34 | 25 | 43 | FR | France |
| 199050 | 7 | 11079 | 6660 | 15498 | 20 | 12 | 28 | FR | France |
| 199049 | 7 | 1143 | 0 | 2610 | 2 | 0 | 5 | FR | France |
** Recherche de données manquantes
Il y a malheureusement beaucoup de façon d'indiquer l'absence d'un point de
données. Nous testons ici seulement pour la présence de champs vides. Il
faudrait aussi rechercher des valeurs non-numériques dans les colonnes à priori
numériques. Nous ne le faisons pas ici, mais une vérification ultérieure
capterait des telles anomalies.
Nous construisons un nouveau jeu de données sans les lignes qui contiennent des
champs vides. Nous affichons ces lignes pour en garder une trace.
#+BEGIN_SRC python :results output
valid_table = []
for row in table:
missing = any([column == '' for column in row])
if missing:
print(row)
else:
valid_table.append(row)
#+END_SRC
#+RESULTS:
** Extraction des colonnes utilisées
Il y a deux colonnes qui nous intéressent: la première (~"week"~) et la troisième
(~"inc"~). Nous vérifions leurs noms dans l'en-tête, que nous effaçons par la
suite. Enfin, nous créons un tableau avec les deux colonnes pour le traitement
suivant.
#+BEGIN_SRC python :results silent
week = [row[0] for row in valid_table]
assert week[0] == 'week'
del week[0]
inc = [row[2] for row in valid_table]
assert inc[0] == 'inc
del inc[0]
data = list(zip(week, inc))
#+END_SRC
Regardons les premières et les dernières lignes. Nous insérons ~None~ pour
indiquer à org-mode la séparation entre les trois sections du tableau: en-tête,
début des données, fin des données.
#+BEGIN_SRC python :results value
[('week', 'inc'), None] + data[:5] + [None] + data[-5:]
#+END_SRC
#+RESULTS:
| week | inc |
|--------+-------|
| 202014 | 3966 |
| 202013 | 7351 |
| 202012 | 8123 |
| 202011 | 10198 |
| 202010 | 9011 |
|--------+-------|
| 199101 | 15565 |
| 199052 | 19375 |
| 199051 | 19080 |
| 199050 | 11079 |
| 199049 | 1143 |
** Vérification
Il est toujours prudent de vérifier si les données semblent crédibles. Nous savons que les semaines sont données par six chiffres (quatre pour l'année et deux pour la semaine), et que les incidences sont des nombres entiers positifs.
#+BEGIN_SRC python :results output
for week, inc in data:
if len(week) != 6 or not week.isdigit():
print("Valeur suspecte dans la colonne 'week': ", (week, inc))
if not inc.isdigit():
print("Valeur suspecte dans la colonne 'inc': ", (week, inc))
#+END_SRC
#+RESULTS: #+RESULTS:
#+begin_example
[-15. -14.3877551 -13.7755102 -13.16326531 -12.55102041
-11.93877551 -11.32653061 -10.71428571 -10.10204082 -9.48979592
-8.87755102 -8.26530612 -7.65306122 -7.04081633 -6.42857143
-5.81632653 -5.20408163 -4.59183673 -3.97959184 -3.36734694
-2.75510204 -2.14285714 -1.53061224 -0.91836735 -0.30612245
0.30612245 0.91836735 1.53061224 2.14285714 2.75510204
3.36734694 3.97959184 4.59183673 5.20408163 5.81632653
6.42857143 7.04081633 7.65306122 8.26530612 8.87755102
9.48979592 10.10204082 10.71428571 11.32653061 11.93877551
12.55102041 13.16326531 13.7755102 14.3877551 15. ]
#+end_example
Et enfin, voici un exemple de sortie graphique: Pas de problème !
#+begin_src python :results output file :session :var matplot_lib_filename="./cosxsx.png" :exports results
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(10,5)) ** Conversions
plt.plot(x,numpy.cos(x)/x) Pour faciliter les traitements suivants, nous remplaçons les numéros de semaine
plt.tight_layout() ISO par les dates qui correspondent aux lundis. A cette occasion, nous trions
aussi les données par la date, et nous transformons les incidences en nombres
entiers.
plt.savefig(matplot_lib_filename) #+BEGIN_SRC python :results silent
print(matplot_lib_filename) import datetime
#+end_src converted_data = [(datetime.datetime.strptime(year_and_week + ":1" , '%G%V:%u').date(),
int(inc))
for year_and_week, inc in data]
converted_data.sort(key = lambda record: record[0])
#+END_SRC
Regardons de nouveau les premières et les dernières lignes:
#+BEGIN_SRC python :results value
str_data = [(str(date), str(inc)) for date, inc in converted_data]
[('date', 'inc'), None] + str_data[:5] + [None] + str_data[-5:]
#+END_SRC
#+RESULTS:
| date | inc |
|------------+-------|
| 1990-12-03 | 1143 |
| 1990-12-10 | 11079 |
| 1990-12-17 | 19080 |
| 1990-12-24 | 19375 |
| 1990-12-31 | 15565 |
|------------+-------|
| 2020-03-02 | 9011 |
| 2020-03-09 | 10198 |
| 2020-03-16 | 8123 |
| 2020-03-23 | 7351 |
| 2020-03-30 | 3966 |
** Vérification des dates
Nous faisons encore une vérification: nos dates doivent être séparées d'exactement une semaine, sauf autour du point manquant.
#+BEGIN_SRC python :results output
dates = [date for date, _ in converted_data]
for date1, date2 in zip(dates[:-1], dates[1:]):
if date2-date1 != datetime.timedelta(weeks=1):
print(f"Il y a {date2-date1} entre {date1} et {date2}")
#+END_SRC
#+RESULTS:
** Passage Python -> R
Nous passons au langage R pour inspecter nos données, parce que l'analyse et la
préparation de graphiques sont plus concises en R, sans nécessiter aucune
bibliothèque supplémentaire.
Nous utilisons le mécanisme d'échange de données proposé par org-mode, ce qui
nécessite un peu de code Python pour transformer les données dans le bon format.
#+NAME: data-for-R
#+BEGIN_SRC python :results silent
[('date', 'inc'), None] + [(str(date), inc) for date, inc in converted_data]
#+END_SRC
En R, les données arrivent sous forme d'un data frame, mais il faut encore convertir les dates, qui arrivent comme chaînes de caractères.
#+BEGIN_SRC R :results output :var data=data-for-R
data$date <- as.Date(data$date)
summary(data)
#+END_SRC
#+RESULTS:
:
: date inc
: Min. :1990-12-03 Min. : 161
: 1st Qu.:1998-04-02 1st Qu.: 7616
: Median :2005-08-01 Median :12761
: Mean :2005-08-01 Mean :12823
: 3rd Qu.:2012-11-29 3rd Qu.:17254
: Max. :2020-03-30 Max. :36298
** Inspection
Regardons enfin à quoi ressemblent nos données !
#+BEGIN_SRC R :results output graphics :file inc-plot.png
plot(data, type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire")
#+END_SRC
#+RESULTS: #+RESULTS:
[[file:./cosxsx.png]]
Vous remarquerez le paramètre ~:exports results~ qui indique que le code Un zoom sur les dernières années montre mieux la situation des pics en hiver. Le
ne doit pas apparaître dans la version finale du document. Nous vous creux des incidences se trouve en été.
recommandons dans le cadre de ce MOOC de ne pas changer ce paramètre #+BEGIN_SRC R :results output graphics :file inc-plot-zoom.png
(indiquer ~both~) car l'objectif est que vos analyses de données soient plot(tail(data, 200), type="l", xlab="Date", ylab="Incidence hebdomadaire")
parfaitement transparentes pour être reproductibles. #+END_SRC
#+RESULTS:
* Étude de l'incidence annuelle
** Calcul de l'incidence annuelle
Étant donné que le pic de l'épidémie se situe en hiver, à cheval entre deux années civiles, nous définissons la période de référence entre deux minima de l'incidence, du 1er août de l'année /N/ au 1er août de l'année /N+1/. Nous mettons l'année /N+1/ comme étiquette sur cette année décalée, car le pic de l'épidémie est toujours au début de l'année /N+1/. Comme l'incidence du syndrome grippal est très faible en été, cette modification ne risque pas de fausser nos conclusions.
Attention, la figure ainsi générée n'est pas stockée dans le document Voici une fonction qui calcule l'incidence annuelle en appliquant ces conventions.
org. C'est un fichier ordinaire, ici nommé ~cosxsx.png~. N'oubliez pas #+BEGIN_SRC R :results silent
de le committer si vous voulez que votre analyse soit lisible et pic_annuel = function(annee) {
compréhensible sur GitLab. debut = paste0(annee-1,"-09-01")
fin = paste0(annee,"-09-01")
semaines = data$date > debut & data$date <= fin
sum(data$inc[semaines], na.rm=TRUE)
}
#+END_SRC
Enfin, n'oubliez pas que nous vous fournissons dans les ressources de Nous devons aussi faire attention aux premières et dernières années de notre jeux de données. Les données commencent en octobre 1984, ce qui ne permet pas de quantifier complètement le pic attribué à l'année 1985. Nous le supprimons donc de notre analyse. Pour la même raison, nous arrêtons en 2018. Nous devons attendre les données pour juillet 2019 avant d'augmenter la dernière année à 2019.
ce MOOC une configuration avec un certain nombre de raccourcis #+BEGIN_SRC R :results silent
claviers permettant de créer rapidement les blocs de code python (en annees <- 1991:2018
faisant ~<p~, ~<P~ ou ~<PP~ suivi de ~Tab~). #+END_SRC
#+BEGIN_SRC R :results value
inc_annuelle = data.frame(annee = annees,
incidence = sapply(annees, pic_annuel))
head(inc_annuelle)
#+END_SRC
#+RESULTS:
| 1991 | 553895 |
| 1992 | 834935 |
| 1993 | 642921 |
| 1994 | 662750 |
| 1995 | 651333 |
| 1996 | 564994 |
** Inspection
Voici les incidences annuelles en graphique.
#+BEGIN_SRC R :results output graphics :file annual-inc-plot.png
plot(inc_annuelle, type="p", xlab="Année", ylab="Incidence annuelle")
#+END_SRC
#+RESULTS:
[[file:annual-inc-plot.png]]
** Identification des épidémies les plus fortes
Une liste triée par ordre décroissant d'incidence annuelle permet de plus facilement repérer les valeurs les plus élevées:
#+BEGIN_SRC R :results output
head(inc_annuelle[order(-inc_annuelle$incidence),])
tail(inc_annuelle[order(-inc_annuelle$incidence),])
#+END_SRC
#+RESULTS:
#+begin_example
annee incidence
19 2009 841233
2 1992 834935
20 2010 834077
26 2016 779816
14 2004 778914
13 2003 760765
annee incidence
25 2015 605469
6 1996 564994
1 1991 553895
27 2017 552906
28 2018 539765
12 2002 515343
#+end_example
Enfin, un histogramme montre bien que les épidémies fortes, qui touchent environ 10% de la population française, sont assez rares: il y en eu trois au cours des 35 dernières années.
#+BEGIN_SRC R :results output graphics :file annual-inc-hist.png
hist(inc_annuelle$incidence, breaks=10, xlab="Incidence annuelle", ylab="Nb d'observations", main="")
#+END_SRC
#+RESULTS:
Maintenant, à vous de jouer! Vous pouvez effacer toutes ces [[file:annual-inc-hist.png]]
informations et les remplacer par votre document computationnel.
Markdown is supported
0% or
You are about to add 0 people to the discussion. Proceed with caution.
Finish editing this message first!
Please register or to comment