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
|
1月前
生物燃料:从废弃物到能源的转化
【10月更文挑战第18天】生物燃料是一种可再生能源,通过化学或生物转化过程将废弃物和可再生资源转化为供热、供电和交通等领域的能源。主要分为固体、液体和气体三类,具有可再生性、低碳排放等优势,但也面临资源供应稳定性和技术成本等挑战。生物燃料的发展有助于减少温室气体排放,推动可持续能源供应。
|
3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
|
4月前
|
调度
【综合能源】计及碳捕集电厂低碳特性及需求响应的综合能源系统多时间尺度调度模型
此程序是基于《计及碳捕集电厂低碳特性的含风电电力系统源-荷多时间尺度调度方法》的复现,实现了电热综合能源系统的日前日内调度模型,涉及燃气轮机、风电机组、火电机组、电锅炉及碳捕集系统。程序使用MATLAB的YALMIP+CPLEX进行优化,考虑了碳捕集、风电协调、需求响应和系统灵活性。它定义了多种决策变量,包括电力和热力出力、碳排放、能耗等,并设置了相应的约束条件,如出力范围、碳捕集效率和旋转备用约束。程序还显示了实现效果的图表,但具体细节未给出。
|
流计算
(文章复现)基于电力系统碳排放流理论的碳排放分摊模型研究
之前写过一篇博客复现论文《电力系统碳排放流的计算方法初探》,那篇文章模型比较简单,没有考虑网损。 今天要复现的这篇文献,考虑了功率损耗,将碳排放在用电负荷、网络损耗以及厂用电之间进行分配,具体原理如下。
|
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
126 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 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
177 0
|
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)
278 0
|
存储 机器学习/深度学习 人工智能
考虑阶梯式碳交易机制与电制氢的综合能源系统热电优化(Matlab代码实现)
考虑阶梯式碳交易机制与电制氢的综合能源系统热电优化(Matlab代码实现)
180 0
|
供应链 调度
高比例可再生能源电力系统的调峰成本量化与分摊模型(Matlab代码实现)
高比例可再生能源电力系统的调峰成本量化与分摊模型(Matlab代码实现)
129 0
下一篇
无影云桌面