《數(shù)據(jù)挖掘與機器學(xué)習(xí)》 課件3.1.2 構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型

構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型建筑工程混凝土抗壓強度檢測——線性回歸任務(wù)描述一元線性回歸是一種回歸分析方法，可以用于建模、預(yù)測等領(lǐng)域。在建筑工程中需要對混凝土抗壓強度進行檢測，以保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全。傳統(tǒng)的混凝土抗壓強度檢測方法需要進行大量的試驗和實測，費時費力，且存在一定的誤差。并且由于檢測模型包含的參數(shù)較多，如何從數(shù)據(jù)中估計眾多參數(shù)，使得模型更接近實際也是重難點。因此，利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)構(gòu)建混凝土抗壓強度檢測模型，可以提高檢測效率和準確性，節(jié)省人力和物力，推進新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國。為助力中國“基建狂魔”繼續(xù)享譽于全世界而添磚加瓦。構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型任務(wù)要求使用sklearn庫建立一元線性回歸模型。利用Matplotlib庫實現(xiàn)結(jié)果的可視化。讀取混凝土成分數(shù)據(jù)對自變量和因變量進行可視化構(gòu)建一元線性回歸模型檢測對混凝土抗壓強度進行預(yù)測對檢測結(jié)果進行可視化構(gòu)造一元線性回歸方程查看混凝土成分數(shù)據(jù)構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型混凝土是一種高強度的材料，可以承受很大的荷載和壓力，使得建筑具有更好的耐久性和穩(wěn)定性。某實驗室提供了混凝土樣本的8個屬性特征數(shù)據(jù)集。查看混凝土成分數(shù)據(jù)構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型水泥含量（kg/m3）礦渣含量（kg/m3）石灰含量（kg/m3）水含量（kg/m3）超塑化劑含量（kg/m3）粗骨料含量（kg/m3）細骨料含量（kg/m3）達到特定抗壓強度所需天數(shù)混凝土抗壓強度（MPa）540001622.510406762879.99540001622.510556762861.89332.5142.50228093259427040.27332.5142.50228093259436541.05198.6132.401920978.4825.536044.3266114022809326709047.03380950228093259436543.738095022809325942836.45266114022809326702845.85讀取混凝土成分數(shù)據(jù)使用pandas庫中pd.read_csv函數(shù)讀取混凝土樣本屬性數(shù)據(jù)集。設(shè)置編碼格式為“GBK”。構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型因為表格中含有漢字Python中用于讀取CSV（逗號分隔值）文件的pandas庫函數(shù)。它將CSV文件讀取為一個pandas數(shù)據(jù)幀（DataFrame），使我們能夠在Python中處理和分析數(shù)據(jù)。提取自變量和因變量構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型使用iloc函數(shù)提取自變量和因變量水泥含量（kg/m3）礦渣含量（kg/m3）石灰含量（kg/m3）水含量（kg/m3）超塑化劑含量（kg/m3）粗骨料含量（kg/m3）細骨料含量（kg/m3）達到特定抗壓強度所需天數(shù)混凝土抗壓強度（MPa）自變量因變量對自變量和因變量進行可視化構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型基于自變量和因變量數(shù)據(jù)，使用scatter函數(shù)繪制散點圖如何構(gòu)建一元線性回歸檢測模型呢？構(gòu)建一元線性回歸檢測模型構(gòu)建一元線性回歸檢測模型主要通過以下5個步驟實現(xiàn)。構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型拆分訓(xùn)練集和測試集利用LinearRegression函數(shù)構(gòu)建模型通過predict函數(shù)給出預(yù)測值對預(yù)測結(jié)果進行可視化構(gòu)造一元線性回歸方程拆分訓(xùn)練集和測試集構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型混凝土的抗壓強度往往與水泥含量有著線性關(guān)系，建立線性模型預(yù)測混凝土的抗壓強度。將數(shù)據(jù)集拆分為訓(xùn)練集和測試集，使用訓(xùn)練集對模型進行訓(xùn)練，使用測試集對構(gòu)建的模型進行測試，其中測試集占整個數(shù)據(jù)集的20%。使用train_test_split類拆分為訓(xùn)練集和測試集。構(gòu)建模型構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型使用sklearn庫建立一元線性回歸檢測模型，并使用訓(xùn)練集對模型進行訓(xùn)練。對混凝土抗壓強度進行檢測構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型利用訓(xùn)練后的混凝土抗壓強度一元線性回歸模型來預(yù)測訓(xùn)練集中的抗壓強度。所得結(jié)果如下所示。預(yù)測前20個結(jié)果為：

[42.4566091442.0673997143.3647644868.0146949957.6357768869.4118570445.0313792147.0472844652.1469259679.4913832950.23081845.0313792161.1286820161.4280738845.0313792150.5701287842.2470348373.0045594753.2546758747.37661552]對檢測結(jié)果進行可視化構(gòu)建建筑工程混凝土抗壓強度檢測模型利用Matplotlib庫對預(yù)測結(jié)果進行可視化，可以更直觀的看出預(yù)測結(jié)果的好壞。由圖可知，數(shù)據(jù)趨勢可以擬合為一條直線，且樣本點均勻的分布在直線兩端，即說明模型的效果相對較好。構(gòu)造一元線性