《数据挖掘与机器学习》 课件3.3 优化建筑工程混凝土抗压强度检测模型

构建建筑工程混凝土抗压强度检测模型建筑工程混凝土抗压强度检测——线性回归任务描述一元线性回归模型用于处理单个自变量的情况，但是现实生活中往往会出现多个自变量的情况，此时就需要使用多元线性回归模型进行处理。在任务3.1、任务3.2中使用了一元线性回归模型对建筑工程混凝土抗压强度进行检测，发现的模型的拟合效果一般，还有优化的空间。为此，本任务将使用多元线性回归模型，对建筑工程混凝土抗压强度检测模型进一步优化。任务要求使用sklearn库建立多元线性回归模型。使用Matplotlib库实现结果的可视化。多元线性回归多元线性回归什么是多元线性回归？如果回归分析中包括两个或两个以上的自变量，且因变量和自变量之间是线性关系，则称为多元线性回归模型。多元线性回归

多元线性回归表示回归系数的集合

常数多元线性回归我国计划在2030年前建成全球领先的5G网络。在网络使用中，流量负载是衡量网速快慢的重要指标。参数名称说明热点比例阈值指某个时刻内特定内容或资源的访问量占整体访问量的比例。当热点比例超过设定的阈值时，可能会出现网络拥塞等问题。转发负载阈值指网络中的数据包在传输过程中被转发的次数。当转发负载超过设定的阈值时，可能会导致网络延迟、数据丢失等问题流量负载指网络中的数据流量大小。当流量负载超过设定的阈值时，可能会出现网络拥塞、带宽不足等问题如何建立多元线性回归模型多元线性回归构建流量负载模型主要通过以下4个步骤实现。划分训练集和测试集使用LinearRegression类建立线性回归模型计算系数和截距对预测结果进行可视化多元线性回归

其中表示测试集真实值；表示测试集预测值；表示训练集真实值。

红蓝圆点在流量负载与转发负载阈值较小时，重合度较高，回归效果较为理想；当流量负载和转发负载阈值较大时回归效果较差。构建多元线性回归检测模型对混凝土抗压强度进行预测对预测结果进行可视化构造多元线性回归方程评估多元线性回归检测模型提取自变量和因变量使用iloc函数提取自变量和因变量水泥含量（kg/m3）矿渣含量（kg/m3）石灰含量（kg/m3）水含量（kg/m3）超塑化剂含量（kg/m3）粗骨料含量（kg/m3）细骨料含量（kg/m3）达到特定抗压强度所需天数混凝土抗压强度（MPa）自变量因变量优化建筑工程混凝土抗压强度检测模型构建多元线性回归检测模型主要通过以下5个步骤实现。拆分训练集和测试集利用LinearRegression类构建模型通过predict函数给出预测值对预测结果进行可视化构造多元线性回归方程拆分训练集和测试集混凝土的抗压强度往往与水泥含量有着线性关系，建立线性模型预测混凝土的抗压强度。将数据集拆分为训练集和测试集，使用训练集对模型进行训练，使用测试集对构建的模型进行测试，其中测试集占整个数据集的20%。使用train_test_split类拆分为训练集和测试集，构建多元线性回归检测模型使用sklearn库建立多元线性回归检测模型，并使用训练集对模型进行训练。对混凝土抗压强度进行检测利用训练后的混凝土抗压强度多元线性回归模型来预测训练集中的抗压强度。所得结果如下所示。预测前20个结果为：

[66.1497483857.1499548642.7444940569.9226651766.6588358442.0064911657.9328361764.2990240547.5856825366.380050262.0731228550.8064338263.9767477845.2626229273.578868474.4309627270.4845450634.6736408846.7041299567.60987749]对检测结果进行可视化利用Matplotlib库对预测结果进行可视化，可以更直观的看出预测结果的好坏。由图可知，根据所得到的折线图，说明除了部分预测值和原值相差较大外，绝大多数拟合效果良好，与实际偏差不大，即说明模型的效果相对较好。构造多元线性回归方程查看回归模型的回归系数和截距。回归系数为:[0.132232560.089027130.07452675-0.08881328-0.146585040.033602930.018566230.04171797]截距为:-30.39146614569455拟合得到的多元线性回归方程为：评估多元线性回归检测模型对构建的建筑工程混凝土抗压强度检测模型，使用表中的指标进行评价。方法名称最优值sklearn函数平均绝对误差0.0metrics.mean_absolute_error均方误差0.0metrics.mean_squared_error可解释方差值1.0metrics.explained_variance_scoreR方值1.0metrics.r2_score评估多元线性回归检测模型对构建的建筑工程混凝土抗压强度检测模型，使用表中的指标进行评价。建筑工程混凝土抗压强度检测模型的平均绝对误差为：4.55923262029837建筑工程混凝土抗