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타이타닉 튜토리얼 2 - Exploratory data analysis, visualization, machine learning 본문
Kaggle 한글 커널 with Python/개인 커널
타이타닉 튜토리얼 2 - Exploratory data analysis, visualization, machine learning
알 수 없는 사용자 2018. 6. 28. 02:38본 튜토리얼을 설명한 강의가 제 유투브에 있으니 참고하시면 됩니다^^¶
In [56]:
import numpy as np
import pandas as pd
from pandas import Series
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
plt.style.use('seaborn')
sns.set(font_scale=2.5) # 이 두줄은 본 필자가 항상 쓰는 방법입니다. matplotlib 의 기본 scheme 말고 seaborn scheme 을 세팅하고, 일일이 graph 의 font size 를 지정할 필요 없이 seaborn 의 font_scale 을 사용하면 편합니다.
import plotly.offline as py
py.init_notebook_mode(connected=True)
import plotly.graph_objs as go
import plotly.tools as tls
#ignore warnings
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
%matplotlib inline
df_train = pd.read_csv('../input/train.csv')
df_test = pd.read_csv('../input/test.csv')
df_train['FamilySize'] = df_train['SibSp'] + df_train['Parch'] + 1 # 자신을 포함해야하니 1을 더합니다
df_test['FamilySize'] = df_test['SibSp'] + df_test['Parch'] + 1 # 자신을 포함해야하니 1을 더합니다
df_test.loc[df_test.Fare.isnull(), 'Fare'] = df_test['Fare'].mean()
df_train['Fare'] = df_train['Fare'].map(lambda i: np.log(i) if i > 0 else 0)
df_test['Fare'] = df_test['Fare'].map(lambda i: np.log(i) if i > 0 else 0)
- 본격적인 feature engineering 을 시작해보겠습니다.
- 가장 먼저, dataset 에 존재하는 null data를 채우려고 합니다.
- 아무 숫자로 채울 수는 없고, null data 를 포함하는 feature 의 statistics 를 참고하거나, 다른 아이디어를 짜내어 채울 수 있습니다.
- null data 를 어떻게 채우느냐에 따라 모델의 성능이 좌지우지될 수 있기 때문에, 신경써줘야할 부분입니다.
- Feature engineering 은 실제 모델의 학습에 쓰려고 하는 것이므로, train 뿐만아닐라 test 도 똑같이 적용해주어야 합니다. 잊지맙시다.
- Age 에는 null data가 177개나 있습니다. 이를 채울 수 있는 여러 아이디어가 있을 것인데, 여기서 우리는 title + statistics 를 사용해 보겠습니다.
- 영어에서는 Miss, Mrr, Mrs 같은 title이 존재합니다. 각 탑승객의 이름에는 꼭 이런 title 이 들어가게 되는데 이를 사용해보겠습니다.
- pandas series 에는 data 를 string 으로 바꿔주는 str method, 거기에 정규표현식을 적용하게 해주는 extract method가 있습니다. 이를 사용하여 title 을 쉽게 추출할 수 있습니다. title을 Initial column에 저장하겠습니다
In [57]:
df_train['Initial']= df_train.Name.str.extract('([A-Za-z]+)\.') #lets extract the Salutations
df_test['Initial']= df_test.Name.str.extract('([A-Za-z]+)\.') #lets extract the Salutations
- pandas 의 crosstab 을 이용하여 우리가 추출한 Initial 과 Sex 간의 count 를 살펴봅시다.
In [58]:
pd.crosstab(df_train['Initial'], df_train['Sex']).T.style.background_gradient(cmap='summer_r') #Checking the Initials with the Sex
Out[58]:
- 위 table 을 참고하여, 남자, 여자가 쓰는 initial 을 구분해 보겠습니다. replace 메소드를 사용하면, 특정 데이터 값을 원하는 값으로 치환해줍니다.
In [59]:
df_train['Initial'].replace(['Mlle','Mme','Ms','Dr','Major','Lady','Countess','Jonkheer','Col','Rev','Capt','Sir','Don', 'Dona'],
['Miss','Miss','Miss','Mr','Mr','Mrs','Mrs','Other','Other','Other','Mr','Mr','Mr', 'Mr'],inplace=True)
df_test['Initial'].replace(['Mlle','Mme','Ms','Dr','Major','Lady','Countess','Jonkheer','Col','Rev','Capt','Sir','Don', 'Dona'],
['Miss','Miss','Miss','Mr','Mr','Mrs','Mrs','Other','Other','Other','Mr','Mr','Mr', 'Mr'],inplace=True)
In [60]:
df_train.groupby('Initial').mean()
Out[60]:
- 여성과 관계있는 Miss, Mr, Mrs 가 생존률이 높은 것을 볼 수 있습니다.
In [61]:
df_train.groupby('Initial')['Survived'].mean().plot.bar()
Out[61]:
- 이제 본격적으로 Null 을 채울 것입니다. null data 를 채우는 방법은 정말 많이 존재합니다. statistics 를 활용하는 방법도 있고, null data 가 없는 데이터를 기반으로 새로운 머신러닝 알고리즘을 만들어 예측해서 채워넣는 방식도 있습니다. 여기서는 statistics 를 활용하는 방법을 사용할 것입니다.
- 여기서 statistics 는 train data 의 것을 의미합니다. 우리는 언제나 test 를 unseen 으로 둔 상태로 놔둬야 하며, train 에서 얻은 statistics 를 기반으로 test 의 null data 를 채워줘야 합니다.
In [62]:
df_train.groupby('Initial').mean()
Out[62]:
- Age의 평균을 이용해 Null value 를 채우도록 하겠습니다.
- pandas dataframe 을 다룰 때에는 boolean array를 이용해 indexing 하는 방법이 참으로 편리합니다.
- 아래 코드 첫줄을 해석하자면, isnull() 이면서 Initial 이 Mr 인 조건을 만족하는 row(탑승객) 의 'Age' 의 값을 33으로 치환한다 입니다.
- loc + boolean + column 을 사용해 값을 치환하는 방법은 자주 쓰이므로 꼭 익숙해집시다.
In [63]:
df_train.loc[(df_train.Age.isnull())&(df_train.Initial=='Mr'),'Age'] = 33
df_train.loc[(df_train.Age.isnull())&(df_train.Initial=='Mrs'),'Age'] = 36
df_train.loc[(df_train.Age.isnull())&(df_train.Initial=='Master'),'Age'] = 5
df_train.loc[(df_train.Age.isnull())&(df_train.Initial=='Miss'),'Age'] = 22
df_train.loc[(df_train.Age.isnull())&(df_train.Initial=='Other'),'Age'] = 46
df_test.loc[(df_test.Age.isnull())&(df_test.Initial=='Mr'),'Age'] = 33
df_test.loc[(df_test.Age.isnull())&(df_test.Initial=='Mrs'),'Age'] = 36
df_test.loc[(df_test.Age.isnull())&(df_test.Initial=='Master'),'Age'] = 5
df_test.loc[(df_test.Age.isnull())&(df_test.Initial=='Miss'),'Age'] = 22
df_test.loc[(df_test.Age.isnull())&(df_test.Initial=='Other'),'Age'] = 46
- 여기선 간단하게 Null을 채웠지만, 좀 더 다양한 방법을 쓴 예시들이 다른 커널에 존재합니다
- https://www.kaggle.com/yassineghouzam/titanic-top-4-with-ensemble-modeling 보시면서 공부해보세요!
- 이 외에도 다른 캐글러들의 커널을 보며 여러 참신한 아이디어를 살펴보세요!
In [64]:
print('Embarked has ', sum(df_train['Embarked'].isnull()), ' Null values')
- Embarked 는 Null value 가 2개이고, S 에서 가장 많은 탑승객이 있었으므로, 간단하게 Null 을 S로 채우겠습니다.
- dataframe 의 fillna method 를 이용하면 쉽게 채울 수 있습니다. 여기서 inplace=True 로 하면 df_train 에 fillna 를 실제로 적용하게 됩니다
In [65]:
df_train['Embarked'].fillna('S', inplace=True)
- Age 는 현재 continuous feature 입니다. 이대로 써도 모델을 세울 수 있지만, Age 를 몇개의 group 으로 나누어 category 화 시켜줄 수 도 있습니다. continuous 를 categorical 로 바꾸면 자칫 information loss 가 생길 수도 있습니다만, 본 튜토리얼에서는 다양한 방법을 소개하는 것이 목적이므로 진행하도록 하겠습니다.
- 방법은 여러가지가 있습니다. dataframe 의 indexing 방법인 loc 를 사용하여 직접해줄 수 있고, 아니면 apply 를 사용해 함수를 넣어줄 수 있습니다.
- 첫번째로 loc 를 사용한 방법입니다. loc 는 자주쓰게 되므로 그 사용법을 숙지하시면 좋습니다.
- 나이는 10살 간격으로 나누겠습니다.
In [66]:
df_train['Age_cat'] = 0
df_train.loc[df_train['Age'] < 10, 'Age_cat'] = 0
df_train.loc[(10 <= df_train['Age']) & (df_train['Age'] < 20), 'Age_cat'] = 1
df_train.loc[(20 <= df_train['Age']) & (df_train['Age'] < 30), 'Age_cat'] = 2
df_train.loc[(30 <= df_train['Age']) & (df_train['Age'] < 40), 'Age_cat'] = 3
df_train.loc[(40 <= df_train['Age']) & (df_train['Age'] < 50), 'Age_cat'] = 4
df_train.loc[(50 <= df_train['Age']) & (df_train['Age'] < 60), 'Age_cat'] = 5
df_train.loc[(60 <= df_train['Age']) & (df_train['Age'] < 70), 'Age_cat'] = 6
df_train.loc[70 <= df_train['Age'], 'Age_cat'] = 7
df_test['Age_cat'] = 0
df_test.loc[df_test['Age'] < 10, 'Age_cat'] = 0
df_test.loc[(10 <= df_test['Age']) & (df_test['Age'] < 20), 'Age_cat'] = 1
df_test.loc[(20 <= df_test['Age']) & (df_test['Age'] < 30), 'Age_cat'] = 2
df_test.loc[(30 <= df_test['Age']) & (df_test['Age'] < 40), 'Age_cat'] = 3
df_test.loc[(40 <= df_test['Age']) & (df_test['Age'] < 50), 'Age_cat'] = 4
df_test.loc[(50 <= df_test['Age']) & (df_test['Age'] < 60), 'Age_cat'] = 5
df_test.loc[(60 <= df_test['Age']) & (df_test['Age'] < 70), 'Age_cat'] = 6
df_test.loc[70 <= df_test['Age'], 'Age_cat'] = 7
- 두번째로 간단한 함수를 만들어 apply 메소드에 넣어주는 방법입니다.
- 훨씬 수월합니다.
In [67]:
def category_age(x):
if x < 10:
return 0
elif x < 20:
return 1
elif x < 30:
return 2
elif x < 40:
return 3
elif x < 50:
return 4
elif x < 60:
return 5
elif x < 70:
return 6
else:
return 7
df_train['Age_cat_2'] = df_train['Age'].apply(category_age)
- 두가지 방법이 잘 적용됬다면, 둘다 같은 결과를 내야합니다.
- 이를 확인하기 위해 Series 간 boolean 비교 후 all() 메소드를 사용합시다. all() 메소드는 모든 값이 True 면 True, 하나라도 False 가 있으면 False 를 줍니다.
In [68]:
print('1번 방법, 2번 방법 둘다 같은 결과를 내면 True 줘야함 -> ', (df_train['Age_cat'] == df_train['Age_cat_2']).all())
- 보시다시피 True 입니다. 둘 중 편한 걸 선택하시면 됩니다.
- 이제 중복되는 Age_cat 컬럼과 원래 컬럼 Age 를 제거하겠습니다.
In [69]:
df_train.drop(['Age', 'Age_cat_2'], axis=1, inplace=True)
df_test.drop(['Age'], axis=1, inplace=True)
3.3 Change Initial, Embarked and Sex (string to numerical)¶
- 현재 Initial 은 Mr, Mrs, Miss, Master, Other 총 5개로 이루어져 있습니다. 이런 카테고리로 표현되어져 있는 데이터를 모델에 인풋으로 넣어줄 때 우리가 해야할 것은 먼저 컴퓨터가 인식할 수 있도록 수치화 시켜야 합니다.
- map method 를 가지고 간단히 할 수 있습니다.
- 사전 순서대로 정리하여 mapping 하겠습니다
In [70]:
df_train['Initial'] = df_train['Initial'].map({'Master': 0, 'Miss': 1, 'Mr': 2, 'Mrs': 3, 'Other': 4})
df_test['Initial'] = df_test['Initial'].map({'Master': 0, 'Miss': 1, 'Mr': 2, 'Mrs': 3, 'Other': 4})
- Embarked 도 C, Q, S로 이루어져 있습니다. map 을 이용해 바꿔봅시다.
- 그러기 앞서서, 특정 column 에 어떤 값들이 있는 지 확인해보는 방법을 잠깐 살펴보겠습니다. 간단히 unique() 메소드를 쓰거나, value_counts() 를 써서 count 까지 보는 방법이 있습니다.
In [71]:
df_train['Embarked'].unique()
Out[71]:
In [72]:
df_train['Embarked'].value_counts()
Out[72]:
- 위 두 방법을 사용해 Embarked가 S, C, Q 세가지로 이루어진 것을 볼 수 있습니다. 이제 map을 사용해봅시다
In [73]:
df_train['Embarked'] = df_train['Embarked'].map({'C': 0, 'Q': 1, 'S': 2})
df_test['Embarked'] = df_test['Embarked'].map({'C': 0, 'Q': 1, 'S': 2})
- 한번 Null 이 사라졌는지 확인해봅시다. Embarked Column만 가져온 것은 하나의 pandas의 Series 객체므로, isnull() 메소드를 사용해 Series의 값들이 null 인지 아닌지에 대한 boolean 값을 얻을 수 있습니다. 그리고 이것에 any() 를 사용하여, True 가 단하나라도 있을 시(Null이 한개라도 있을 시) True 를 반환해주게 됩니다. 우리는 Null 을 S로 다 바꿔주었으므로 False 를 얻게 됩니다
In [74]:
df_train['Embarked'].isnull().any()
Out[74]:
- Sex 도 Female, male 로 이루어져 있습니다. map 을 이용해 바꿔봅시다.
In [75]:
df_train['Sex'] = df_train['Sex'].map({'female': 0, 'male': 1})
df_test['Sex'] = df_test['Sex'].map({'female': 0, 'male': 1})
- 여지껏 고생하셨습니다. 이제 각 feature 간의 상관관계를 한번 보려고 합니다. 두 변수간의 Pearson correlation 을 구하면 (-1, 1) 사이의 값을 얻을 수 있습니다. -1로 갈수록 음의 상관관계, 1로 갈수록 양의 상관관계를 의미하며, 0은 상관관계가 없다는 것을 의미합니다. 구하는 수식은 아래와 같습니다.
$$r_{xy} = \frac{Cov(x,y)}{S_{x}S_{y}} = \frac{\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n(x_{i}-\bar x)(y_{i}-\bar y)}{S_{x}S_{y}}$$
- 우리는 여러 feature 를 가지고 있으니 이를 하나의 maxtrix 형태로 보면 편할 텐데, 이를 heatmap plot 이라고 하며, dataframe 의 corr() 메소드와 seaborn 을 가지고 편하게 그릴 수 있습니다.
In [76]:
heatmap_data = df_train[['Survived', 'Pclass', 'Sex', 'Fare', 'Embarked', 'FamilySize', 'Initial', 'Age_cat']]
colormap = plt.cm.RdBu
plt.figure(figsize=(14, 12))
plt.title('Pearson Correlation of Features', y=1.05, size=15)
sns.heatmap(heatmap_data.astype(float).corr(), linewidths=0.1, vmax=1.0,
square=True, cmap=colormap, linecolor='white', annot=True, annot_kws={"size": 16})
del heatmap_data
- 우리가 EDA에서 살펴봤듯이, Sex 와 Pclass 가 Survived 에 상관관계가 어느 정도 있음을 볼 수 있습니다.
- 생각보다 fare 와 Embarked 도 상관관계가 있음을 볼 수 있습니다.
- 또한 우리가 여기서 얻을 수 있는 정보는 서로 강한 상관관계를 가지는 feature들이 없다는 것입니다.
- 이것은 우리가 모델을 학습시킬 때, 불필요한(redundant, superfluous) feature 가 없다는 것을 의미합니다. 1 또는 -1 의 상관관계를 가진 feature A, B 가 있다면, 우리가 얻을 수 있는 정보는 사실 하나일 거니까요.
- 이제 실제로 모델을 학습시키기 앞서서 data preprocessing (전처리)을 진행해보겠습니다. 거의 다 와갑니다 힙냅시다!
- 수치화시킨 카테고리 데이터를 그대로 넣어도 되지만, 모델의 성능을 높이기 위해 one-hot encoding을 해줄 수 있습니다.
- 수치화는 간단히 Master == 0, Miss == 1, Mr == 2, Mrs == 3, Other == 4 로 매핑해주는 것을 말합니다.
- One-hot encoding 은 위 카테고리를 아래와 같이 (0, 1) 로 이루어진 5차원의 벡터로 나타내는 것을 말합니다.
| Initial_Master | Initial_Miss | Initial_Mr | Initial_Mrs | Initial_Other | |
|---|---|---|---|---|---|
| Master | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Miss | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| Mr | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| Mrs | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| Other | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
- 위와 같은 작업을 직접 코딩할 수도 있지만, pandas 의 get_dummies 를 사용하여 쉽게 해결 할 수 있습니다.
- 총 5개의 카테고리니, one-hot encoding 을 하고 나면 새로운 5개의 column 이 생겨납니다.
- Initial 을 prefix로 두어서 구분이 쉽게 만들어 줍니다.
In [77]:
df_train = pd.get_dummies(df_train, columns=['Initial'], prefix='Initial')
df_test = pd.get_dummies(df_test, columns=['Initial'], prefix='Initial')
In [78]:
df_train.head()
Out[78]:
- 보시다시피 오른쪽에 우리가 만들려고 했던 one-hot encoded columns 가 생성된 것이 보입니다
- Embarked 에도 적용하겠습니다. Initial 때와 마찬가지로 one-hot encoding 을 사용해 표현하겠습니다.
In [79]:
df_train = pd.get_dummies(df_train, columns=['Embarked'], prefix='Embarked')
df_test = pd.get_dummies(df_test, columns=['Embarked'], prefix='Embarked')
- 아주 쉽게 one-hot encoding 을 적용했습니다.
- sklearn 로 Labelencoder + OneHotencoder 이용해도 one-hot encoding 이 가능합니다.
- 다른 튜토리얼에서 한번 써보겠습니다. 여기서는 get_dummies 로 충분히 가능하기 때문에 get_dummies 만으로 끝내겠습니다.
- 가끔 category 가 100개가 넘어가는 경우가 있습니다. 이때 one-hot encoding을 사용하면 column이 100개가 생겨, 학습시 매우 버거울 경우가 있습니다. 이런 경우는 다른 방법을 사용하기도 하는데, 이는 다음에 한번 다뤄보겠습니다.
- 고생하셨습니다. 이제 책상을 치울 때 입니다. 필요한 columns 만 남기고 다 지웁시다.
In [80]:
df_train.drop(['PassengerId', 'Name', 'SibSp', 'Parch', 'Ticket', 'Cabin'], axis=1, inplace=True)
df_test.drop(['PassengerId', 'Name', 'SibSp', 'Parch', 'Ticket', 'Cabin'], axis=1, inplace=True)
In [81]:
df_train.head()
Out[81]:
In [82]:
df_test.head()
Out[82]:
- 보시다시피, train 의 Survived feature(target class)를 빼면 train, test 둘다 같은 columns 를 가진 걸 확인할 수 있습니다.
- 이제 준비가 다 되었으니 sklearn 을 사용해 본격적으로 머신러닝 모델을 만들어 봅시다.
In [83]:
#importing all the required ML packages
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier # 유명한 randomforestclassfier 입니다.
from sklearn import metrics # 모델의 평가를 위해서 씁니다
from sklearn.model_selection import train_test_split # traning set을 쉽게 나눠주는 함수입니다.
- Sklearn 은 머신러닝의 처음부터 끝까지가 다 있습니다. feature engineering, preprocessing, 지도 학습 알고리즘, 비지도 학습 알고리즘, 모델 평가, 파이프라인 등 머신러닝에 관련된 모든 작업들이 손쉬운 인터페이스로 구현되어 있습니다. 데이터 분석 + 머신러닝을 하고싶다면, 이 라이브러리는 반드시 숙지해야합니다.
- 파이썬 라이브러리를 활용한 머신러닝(Introduction to machine larning with Python)책을 사서 공부하시길 매우 추천해드립니다.
- 지금 타이타닉 문제는 target class(survived)가 있으며, target class 는 0, 1로 이루어져 있으므로(binary) binary classfication 문제입니다.
- 우리가 지금 가지고 있는 train set 의 survived를 제외한 input 을 가지고 모델을 최적화시켜서 각 샘플(탑승객)의 생존유무를 판단하는 모델을 만들어 냅니다.
- 그 후 모델이 학습하지 않았던 test set 을 input 으로 주어서 test set 의 각 샘플(탑승객)의 생존 유무를 예측해봅니다.
- 가장 먼저, 학습에 쓰일 데이터와, target label(Survived)를 분리합니다. drop 을 사용해 간단히 할 수 있습니다.
In [84]:
X_train = df_train.drop('Survived', axis=1).values
target_label = df_train['Survived'].values
X_test = df_test.values
- 보통 train, test 만 언급되지만, 실제 좋은 모델을 만들기 위해서 우리는 valid set을 따로 만들어 모델 평가를 해봅니다.
- 마치 축구대표팀이 팀훈련(train)을 하고 바로 월드컵(test)로 나가는 것이 아니라, 팀훈련(train)을 한 다음 평가전(valid)를 거쳐 팀의 훈련 정도(학습정도)를 확인하고 월드컵(test)에 나가는 것과 비슷합니다.
- train_test_split 을 사용하여 쉽게 train 셋을 분리할 수 있습니다.
In [85]:
X_tr, X_vld, y_tr, y_vld = train_test_split(X_train, target_label, test_size=0.3, random_state=2018)
- sklearn 에서는 여러 머신러닝 알고리즘을 지원해줍니다. 열거하기엔 너무 많으므로, 직접 documentation에 들어가 보시길 추천합니다. http://scikit-learn.org/stable/supervised_learning.html#supervised-learning 여기에 들어가시면 지원되는 알고리즘 수에 놀라실 겁니다.
- 본 튜토리얼에서는 랜덤포레스트 모델을 사용하도록 하겠습니다.
- 랜덤포레스트는 결정트리기반 모델이며, 여러 결정 트리들을 앙상블한 모델입니다. 더 구체적인 모델 설명은 여러 블로그들 참고하시면 될 것이고, 저도 한번 추후 다뤄보겠습니다.
- 각 머신러닝 알고리즘에는 여러 파라미터들이 있습니다. 랜덤포레스트분류기도 n_estimators, max_features, max_depth, min_samples_split, min_samples_leaf 등 여러 파라미터들이 존재합니다. 이것들이 어떻게 세팅되냐에 따라 같은 데이터셋이라 하더라도 모델의 성능이 달라집니다.
- 파라미터 튜닝은 시간, 경험, 알고리즘에 대한 이해 등이 필요합니다. 결국 많이 써봐야 모델도 잘 세울 수 있는 것이죠. 그래서 캐글을 추천합니다. 여러 데이터셋을 가지고 모델을 이리저리 써봐야 튜닝하는 감이 생길테니까요!
- 일단 지금은 튜토리얼이니 파라미터 튜닝은 잠시 제쳐두기로 하고, 기본 default 세팅으로 진행하겠습니다.
- 모델 객체를 만들고, fit 메소드로 학습시킵니다.
- 그런 후 valid set input 을 넣어주어 예측값(X_vld sample(탑승객)의 생존여부)를 얻습니다.
In [86]:
model = RandomForestClassifier()
model.fit(X_tr, y_tr)
prediction = model.predict(X_vld)
- 단 세줄만으로 여러분은 모델을 세우고, 예측까지 해봤습니다.
- 자, 이제 모델의 성능을 한번 살펴보겠습니다.
In [87]:
print('총 {}명 중 {:.2f}% 정확도로 생존을 맞춤'.format(y_vld.shape[0], 100 * metrics.accuracy_score(prediction, y_vld)))
- 아무런 파라미터 튜닝도 하지 않았는데 82% 의 정확도가 나왔습니다. 고생하셨습니다!
- 학습된 모델은 feature importance 를 가지게 되는데, 우리는 이것을 확인하여 지금 만든 모델이 어떤 feature 에 영향을 많이 받았는 지 확인할 수 있습니다.
- 쉽게 말해, 10 = 4x1 + 2x2 + 1*x3 을 생각하면, 우리는 x1이 결과값(10)에 큰 영향을 준다고 생각 할 수 있습니다. feature importance 는 4, 2, 1 을 이야기하며, x1이 가장 큰 값(4)를 가지므로, 이 모델에 가장 큰 영향을 미친다고 말할 수 있습니다.
- 학습된 모델은 기본적으로 featureimportances 를 가지고 있어서 쉽게 그 수치를 얻을 수 있습니다.
- pandas series 를 이용하면 쉽게 sorting 을 하여 그래프를 그릴 수 있습니다.
In [88]:
from pandas import Series
feature_importance = model.feature_importances_
Series_feat_imp = Series(feature_importance, index=df_test.columns)
In [89]:
plt.figure(figsize=(8, 8))
Series_feat_imp.sort_values(ascending=True).plot.barh()
plt.xlabel('Feature importance')
plt.ylabel('Feature')
plt.show()
- 우리가 얻은 모델에서는 Fare 가 가장 큰 영향력을 가지며, 그 뒤로 Initial_2, Age_cat, Pclass가 차례로 중요도를 가집니다
- 사실 feature importance 는 지금 모델에서의 importance 를 나타냅니다. 만약 다른 모델을 사용하게 된다면 feature importance 가 다르게 나올 수 있습니다.
- 이 feature importance 를 보고 실제로 Fare 가 중요한 feature 일 수 있다고 판단을 내릴 수는 있지만, 이것은 결국 모델에 귀속되는 하나의 결론이므로 통계적으로 좀 더 살펴보긴 해야합니다.
- featuure importance 를 가지고 좀 더 정확도가 높은 모델을 얻기 위해 feature selection 을 할 수도 있고, 좀 더 빠른 모델을 위해 feature 제거를 할 수 있습니다.
- 이제 모델이 학습하지 않았던(보지 않았던) 테스트셋을 모델에 주어서, 생존여부를 예측해보겠습니다.
- 이 결과는 실제로 submission(제출용) 이므로 결과는 leaderboard 에서 확인할 수 있습니다.
- 캐글에서 준 파일, gender_submission.csv 파일을 읽어서 제출 준비를 하겠습니다.
In [90]:
submission = pd.read_csv('../input/gender_submission.csv')
In [91]:
submission.head()
Out[91]:
- 이제 testset 에 대하여 예측을 하고, 결과를 csv 파일로 저장해보겠습니다.
In [92]:
prediction = model.predict(X_test)
submission['Survived'] = prediction
In [93]:
submission.to_csv('./my_first_submission.csv', index=False)
- 이제 캐글에 제출해보도록 합시다.
- 정말 수고하셨습니다. 여러분은 titanic dataset 을 가지고 data science 를 경험해보셨습니다.
- 이걸로 끝이 아닙니다. 앞으로 배울 것이 너무나 무궁무진합니다.
- 좀 더 참신한 feature engineering, 머신 러닝 모델 hyperparameter tunning, ensembling 등, 무궁무진합니다..
- 꾸준히 커널공부를 하시면 실력이 꾸준히 늘겁니다.
- 포기하지 마시고 재밌게 하시면 됩니다
- 본 튜토리얼을 따라해주셔서 감사하며, 제 유투브 채널에 강의도 올려놨으니 한번 보시면 됩니다!
- 본 튜토리얼을 따라하시다가, 혹시 문제가 있거나, 궁금한 사항이 있으면 언제든 말씀해주세요! 저도 더 성장하길 원합니다!
- 본 튜토리얼은 https://www.kaggle.com/arthurtok/introduction-to-ensembling-stacking-in-python, https://www.kaggle.com/startupsci/titanic-data-science-solutions, https://www.kaggle.com/ash316/eda-to-prediction-dietanic, https://www.kaggle.com/yassineghouzam/titanic-top-4-with-ensemble-modeling 을 참고하여 만들었습니다. 공유해주신 캐글러께 감사드립니다.
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