汽车燃料效率预测

简介: 本教程的目的是要预测汽车的燃料效率,相比于之前的分类,这是一个回归问题,回归是针对连续变量的,分类是针对离散变量的用的数据集是 Auto MPG ,包含有 MPG、Cylinders、Displacement、Horsepower、Weight、Acceleration、Model Year、Origin 这么 8 个特征,我们的目的是根据其它 7 个特征去预测 MPG ,数据如下图所示

本教程的目的是要预测汽车的燃料效率,相比于之前的分类,这是一个回归问题,回归是针对连续变量的,分类是针对离散变量的

用的数据集是 Auto MPG ,包含有 MPG、Cylinders、Displacement、Horsepower、Weight、Acceleration、Model Year、Origin 这么 8 个特征,我们的目的是根据其它 7 个特征去预测 MPG ,数据如下图所示

由于本教程篇幅过长,我们这里就不粘贴过多代码了,如果需要查看代码,文末有提供链接地址

第一步我们需要加载数据,然后对数据进行清理,把一些 unknown values 去除,如下图所示,我们可以发现 Horsepower 这一列有 6 个需要清除的值

我们仔细观察下数据可以发现,Origin 这一列的值,其实是类别,不是数值,所以需要转化成 one-hot ,处理结果如下图所示

接下来我们需要进行数据集的划分,执行如下代码

train_dataset = dataset.sample(frac=0.8, random_state=0)
test_dataset = dataset.drop(train_dataset.index)

我们再来查看下各个特征的一些统计结果

我们可以发现一些特征的数值特别大,比如 Weight ,一些特征的数值特别小,比如 Cylinders ,所以我们需要对数据进行标准化

Linear Regression

用一个变量预测 MPG

horsepower = np.array(train_features['Horsepower'])

horsepower_normalizer = preprocessing.Normalization(input_shape=[1,], axis=None)
horsepower_normalizer.adapt(horsepower)

horsepower_model = tf.keras.Sequential([
    horsepower_normalizer,
    layers.Dense(units=1)
])

horsepower_model.summary()

上面是核心代码,其中输入的一个变量指 Horsepower ,预测的目标是 MPG

用多个变量预测 MPG

normalizer = preprocessing.Normalization(axis=-1)
normalizer.adapt(np.array(train_features))

linear_model = tf.keras.Sequential([
    normalizer,
    layers.Dense(units=1)
])

上面是核心代码,其中输入的多个变量指 Cylinders、Displacement、Horsepower、Weight、Acceleration、Model Year、Origin 这么 7 个特征,预测的目标是MPG

DNN regression

def build_and_compile_model(norm):
  model = keras.Sequential([
      norm,
      layers.Dense(64, activation='relu'),
      layers.Dense(64, activation='relu'),
      layers.Dense(1)
  ])

  model.compile(loss='mean_absolute_error',
                optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(0.001))
  return model

上面是 DNN 的模型搭建代码

dnn_horsepower_model = build_and_compile_model(horsepower_normalizer)

上面是用一个变量去预测 MPG

上图是 dnn_horsepower_model.summary() 的结果

dnn_model = build_and_compile_model(normalizer)
dnn_model.summary()

上面是用所有特征去预测 MPG

上图是 dnn_model.summary() 的结果

针对 4 个方案,我们可以进行对比,如上图所示,我们发现 dnn_model 的 MAE 最低,也就是该模型效果最好

代码地址: https://codechina.csdn.net/csdn_codechina/enterprise_technology/-/blob/master/basic_regression_fuel_efficiency.ipynb

目录
相关文章
|
2月前
|
传感器 自动驾驶 安全
无人驾驶汽车可以通过优化路线和交通流动来减少交通拥堵
无人驾驶汽车可以通过优化路线和交通流动来减少交通拥堵
|
5月前
|
机器学习/深度学习 算法
随机森林优化贝叶斯预测分析汽车燃油经济性
随机森林优化贝叶斯预测分析汽车燃油经济性
|
机器学习/深度学习 数据可视化
汽车分析,随时间变化的燃油效率
汽车分析,随时间变化的燃油效率
103 0
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
交通拥堵时混合动力汽车的节能动力系统燃油模型的MATLAB代码
交通拥堵时混合动力汽车的节能动力系统燃油模型的MATLAB代码
|
算法 安全 新能源
计及新能源出力不确定性的电气设备综合能源系统协同优化(Matlab代码实现)1
计及新能源出力不确定性的电气设备综合能源系统协同优化(Matlab代码实现)
259 0
|
算法 新能源 调度
计及新能源出力不确定性的电气设备综合能源系统协同优化(Matlab代码实现)2
计及新能源出力不确定性的电气设备综合能源系统协同优化(Matlab代码实现)2
160 0
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
【时序预测】之水质净化厂工艺控制-曝气量预测(上)
【时序预测】之水质净化厂工艺控制-曝气量预测(上)
254 1
【时序预测】之水质净化厂工艺控制-曝气量预测(上)
|
传感器 人工智能 监控
人工智能如何帮助减少交通事故
随着人工智能的使用,道路事故可以得到遏制,特别是在元宇宙中,它将技术和科学结合在一起,以减少人为错误。这可以帮助准确地评估司机、基于驾驶技能的司机档案、更好地收集和分析碰撞数据等。
158 0
人工智能如何帮助减少交通事故
【时序预测】之水质净化厂工艺控制-曝气量预测(下)
【时序预测】之水质净化厂工艺控制-曝气量预测(下)
157 0
【时序预测】之水质净化厂工艺控制-曝气量预测(下)
|
人工智能 运维 DataWorks
精准电力负荷预测解决方案
挖掘电力海量数据中潜在的规律和价值,结合电力负荷数据的特点及多种人工智能算法模型,对企业进行精准电力负荷预测。
精准电力负荷预测解决方案