数据科学项目实践指南

在当今这个数据驱动的时代,数据科学成为了一个炙手可热的领域。许多人对于如何开始自己的数据科学项目感到好奇和困惑。本文将为初学者提供一个详细的数据科学项目实践指南,帮助从零开始,逐步构建自己的数据科学项目。

对于初次接触数据科学项目的人来说,选择一个自己感兴趣的数据集至关重要。无论是体育、电影还是音乐,选择一个能够激发热情的数据集将有助于保持项目的持续性。以下是一些获取数据集的常见网站:

  • Kaggle 数据集
  • UCI 存储库
  • Data World
  • 政府网站
  • 自行抓取数据

对于已经有一些项目经验的人来说,可以尝试分析更复杂的数据集,比如零售、金融或医疗领域的数据,以获得更接近实际项目的经验。

选择一个感到舒适的集成开发环境(IDE)对于数据科学项目的成功至关重要。以下是一些使用Python语言时的IDE选项:

  • PyCharm - 专为编写Python代码设计的IDE,提供智能代码补全、错误检查和代码修复等功能。
  • Jupyter Notebook - 一个开源的Web应用程序,允许创建和分享包含实时代码、方程和可视化的文档。
  • Google Colab - 允许用户编写和执行Python代码,特别适合机器学习和数据科学项目,因为它提供免费的计算资源。
  • 简单的文本文件(.py扩展名) - 如果习惯使用记事本编写代码,可以将文件保存为.py扩展名,并使用命令行运行。

选择了Google Colab作为工作环境。

在开始之前,清晰地列出想要在数据集上执行的活动,这将帮助有一个清晰的路径。常见的数据科学项目活动包括数据摄取、数据清洗、数据转换、探索性数据分析、模型构建、模型评估和模型部署。以下是这些步骤的简要说明:

# 数据摄取 - 将数据读入数据框 # 数据清洗 - 识别并移除数据集中的异常值 # 数据转换 - 改变列的数据类型,创建派生列或删除重复数据等 # 探索性数据分析 - 对数据集执行单变量和多变量分析,以发现隐藏的洞察和模式

分别在不同的天进行了数值和分类变量的数据清洗和探索性数据分析,以便专注于细节。

在这个阶段,尝试并测试所有可能的模型,然后根据业务/技术约束选择正确的模型。在这个阶段,可以尝试一些集成或提升技术。

# 数据预处理 # 将分类值转换为虚拟变量,使用独热编码技术 health_ins_df_processed = pd.get_dummies(health_ins_df_clean, columns=['sex','children','smoker','region','age_group'], prefix=['sex','children','smoker','region','age_group']) health_ins_df_processed.drop(['age'],axis = 1,inplace=True) # 构建线性回归模型 X = health_ins_df_processed.loc[:, health_ins_df_processed.columns != 'charges'] y = health_ins_df_processed['charges'] X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.33) X = sm.add_constant(X) # 添加常数 model = sm.OLS(y, X).fit() predictions = model.predict(X) print_model = model.summary() print(print_model)

这是最终评估的基线模型,显示74%的准确率和7个显著变量(p值<显著性值)。

现在已经对项目中要执行的活动有了大致的了解。可以逐个完成这些任务。不一定非要在一天内完成所有事情。可以花一天的时间来决定想在哪个数据集上工作,以及感到舒适的环境。

可以在第二天专注于理解数据并进行数据清洗活动。同样,可以计划在7-8天内完成项目。

在4天内完成了这个项目。计划尝试更多的高级模型,以提高预测性能。

维护一个文档,简要解释项目和为完成项目所采取的步骤。尝试总结业务问题陈述和设计的数据科学解决方案。还可以提及项目的详细细节,以供将来参考。

可以使用简单的Word文档或PowerPoint演示文稿来准备总结。它可以有5个部分。在第一部分,简要解释问题陈述是什么。在第二部分,提及用于预测分析的数据集以及数据的来源。在第三部分,提及执行了哪些数据清洗、数据转换和探索性数据分析?在下一部分,简要提及在不同预测建模上尝试和测试的概念证明。在最后一部分,可以提及业务问题的最终结果和解决方案。

请注意,这份文档可以用于将来回顾工作。还可以与其他数据科学爱好者分享它,展示已经进行的案例研究。它还可以帮助在面试中总结工作。

  • GitHub - 目前最常用的平台。
  • Kaggle - 提供在线内核,让编写代码并执行它们,而不必担心基础设施。
  • Google Colab - 也提供在线内核。
  • 没有在一天内完成项目的压力。
  • 可以专注于一天内的一个特定任务,并高效地完成它。
  • 它将使坚持完成任务,直到完成。
  • 项目的总结可以在将来参考,无论是准备面试还是进行类似类型的项目。
  • 可以利用这个项目与其他数据科学爱好者建立联系,并分享创意想法。
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