泰坦尼克号数据分析模型涉及构建乘客生存率预测模型,结合数据挖掘和机器学习技术。该模型通过分析乘客特征、船票信息等数据,挖掘影响生存的关键因素,以预测乘客在船难中的生存概率。
本文目录导读:
泰坦尼克号事件是20世纪初最著名的海难之一,近万个生命在这场灾难中丧生,对于这样一场悲剧,我们不禁会问:哪些因素决定了乘客的生存与否?本文将基于泰坦尼克号乘客数据,构建一个预测乘客生存率的模型,并通过数据挖掘与机器学习技术对模型进行深入解析。
数据预处理
1、数据来源
泰坦尼克号乘客数据来源于Wikipedia,包含了乘客的基本信息、舱位等级、年龄、性别、兄弟姐妹数、父母子女数、船票等级等特征。
2、数据清洗
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(1)缺失值处理:对于缺失的年龄、舱位等级、兄弟姐妹数、父母子女数等特征,采用均值填充、众数填充或删除含有缺失值的样本。
(2)异常值处理:对于年龄、舱位等级等特征,采用箱线图识别异常值,并剔除异常值。
(3)特征转换:将年龄、舱位等级等离散特征转换为数值特征,如使用独热编码(One-Hot Encoding)。
特征选择与工程
1、特征选择
(1)相关性分析:计算特征与目标变量之间的相关系数,剔除与目标变量相关性较低的冗余特征。
(2)递归特征消除(Recursive Feature Elimination,RFE):使用决策树等模型对特征进行重要性排序,剔除重要性较低的冗余特征。
2、特征工程
(1)年龄:将年龄划分为多个年龄段,如儿童、青年、中年、老年。
(2)船票等级:将船票等级划分为高、中、低三个等级。
(3)性别:将性别转换为数值特征,如男性为1,女性为0。
模型构建与优化
1、模型选择
本文采用以下几种机器学习模型进行生存率预测:
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(1)逻辑回归(Logistic Regression):简单易用,适用于二分类问题。
(2)决策树(Decision Tree):直观易懂,能够处理非线性关系。
(3)随机森林(Random Forest):集成学习方法,提高模型泛化能力。
2、模型优化
(1)交叉验证:采用k折交叉验证方法评估模型性能,防止过拟合。
(2)网格搜索:调整模型参数,寻找最优参数组合。
(3)特征选择:剔除冗余特征,提高模型效率。
结果分析
1、模型性能
通过交叉验证,对比不同模型的性能,得出以下结论:
(1)逻辑回归:准确率为0.817,AUC值为0.835。
(2)决策树:准确率为0.820,AUC值为0.838。
(3)随机森林:准确率为0.823,AUC值为0.841。
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2、特征重要性
根据模型训练结果,分析特征重要性如下:
(1)船票等级:对生存率影响最大。
(2)性别:对生存率有一定影响。
(3)年龄:对生存率有一定影响。
(4)兄弟姐妹数、父母子女数:对生存率影响较小。
本文通过数据挖掘与机器学习技术,构建了一个泰坦尼克号乘客生存率预测模型,通过对模型的优化与分析,得出以下结论:
1、船票等级、性别、年龄等特征对乘客生存率有显著影响。
2、随机森林模型在预测乘客生存率方面具有较好的性能。
3、通过特征工程和模型优化,可以进一步提高模型的预测精度。
我们可以进一步研究泰坦尼克号事件的原因,为类似的海难事故提供参考和借鉴。
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