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基于多种机器学习的豆瓣电影评分预测与多维度可视化【可加系统】

有需要本项目的代码或文档以及全部资源,或者部署调试可以私信博主

在本研究中,我们采用Python编程语言,利用爬虫技术实时获取豆瓣电影最新数据。通过分析豆瓣网站的结构,我们设计了一套有效的策略来爬取电影相关的JSON格式数据。为减少对服务器的频繁请求,我们实施了基于正态分布的延迟策略。数据采集后,使用Python中的Pandas库进行初步处理,将无序信息转换为结构化数据,包括处理空值、字符串格式化和字段扩展。然后,我们将整理好的数据存储到MySQL数据库中,进行深入的数据挖掘。通过分析不同数据维度,我们深入探讨了电影流行趋势和观众喜好等多个方面。

此外,本研究还包括了数据清洗和特征工程步骤,其中对非文本数据进行了标签编码,转换为数值类型,并确保所有字段的一致性。利用机器学习技术,我们将数据集分为80%的训练集和20%的测试集,并对电影评分进行预测。我们选用了线性回归、决策树、随机森林和梯度提升回归等多种算法进行数据训练和预测,并通过均方误差、平均绝对误差和R^2等指标对模型性能进行评估。最后,借助Pyecharts工具,我们将分析结果转化为网页视图,实现了数据的直观展示。

综上所述,本研究从实时数据获取、数据清洗预处理、数据分析可视化到模型预测等多个方面展开,对豆瓣电影的网站数据进行了全面而深入的分析,旨在为用户和电影产业提供基于数据的可靠决策建议。

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该项目在原有基础上升级了模型预测

点击下面标题即可跳转到详细界面

这个是包含数据库操作和大量的可视化页面(web)

基于Python的海量豆瓣电影、数据获取、数据预处理、数据分析、可视化、大屏设计项目(含数据库)

这个是包含系统设计的,可以点击下去看看具体的内容

基于Python与Flask的豆瓣电影海量数据分析与可视化系统

这个项目从爬虫、数据预处理、数据分析、可视化、大屏设计、系统搭建、模型预测,进行了全流程的设计,是一个不可多得的一个好项目,知识在于不断地学习和进步,,而不是故步自封,故将好的项目分享出来供大家参考。

在经过彻底的数据清洗后,我们得到了一个高品质数据集,并对其进行了特征工程。这一步骤至关重要,因为它旨在优化机器学习模型的性能。为此,我们通过特征转换来实现这一目标。具体来说,对于非文本数据,我们使用了标签编码,将其转化为数值型数据,这一转换对大部分机器学习算法而言是必要的,因为它们大多需要数值输入。转换完成后,我们对所有字段进行了一致性和整齐性检查,以确保数据的准确性和一致性。

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有首先,我们需要将数据集分成两部分:训练集和测试集。这一步骤对于任何机器学习项目都是至关重要的,因为它确保了我们的模型在未知数据上的表现能够得到有效评估。通常,我们会保留大部分数据用于训练(例如80%),而将剩余的数据用作测试集。

我们接着选择了线性回归、决策树、随机森林和梯度提升回归这四种回归算法进行实验。每种算法都有其独特特性和应用场景,目的是为了找出最适合当前数据集的模型。

为评估模型预测效果,我们采用了均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R^2)这三种指标。这些指标能从不同维度全面分析模型的预测能力。

最后,我们利用可视化工具展示了各模型的训练和预测结果,以便直观地比较算法性能,并帮助我们更好地理解和解释这些结果。通过这些比较和分析,我们能够为实际问题选择最合适的模型和策略。

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评价指标包括均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)、R²分数和均方根误差(RMSE)。这些指标是衡量回归模型性能的关键因素,反映了模型对数据的拟合程度和预测准确性。

线性回归(Linear Regression):

  • MSE: 1.0289
  • MAE: 0.7838
  • R²: 0.4738
  • RMSE: 1.0144

线性回归表现最差,其MSE和RMSE值较高,说明模型在预测时的误差较大。R²值仅为0.4738,表明模型仅解释了约47.38%的数据变异性。这可能是因为电影评分的影响因素复杂,而线性回归模型相对较为简单,无法有效捕捉所有的数据特征。

决策树回归(Decision Tree Regression):

  • MSE: 0.4094
  • MAE: 0.2787
  • R²: 0.7906
  • RMSE: 0.6399

决策树回归的表现比线性回归有显著提升。它的MSE和RMSE值较低,说明预测误差小。R²值达到0.7906,意味着模型能够较好地解释数据变异性。但是,决策树容易过拟合,特别是在处理包含许多参数和复杂结构的数据时。

随机森林回归(Random Forest Regression):

  • MSE: 0.2304
  • MAE: 0.3010
  • R²: 0.8822
  • RMSE: 0.4800

随机森林回归在所有模型中表现最优。其MSE和RMSE值最低,表明预测误差最小。R²值为0.8822,这表示模型能够解释约88.22%的数据变异性,显示出很高的预测准确性。随机森林通过集成多个决策树来减少过拟合的风险,并提高模型的稳定性。

梯度提升回归(Gradient Boosting Regression):

  • MSE: 0.5595
  • MAE: 0.5607
  • R²: 0.7139
  • RMSE: 0.7480

梯度提升回归的表现介于决策树和随机森林之间。它的MSE和RMSE值适中,而R²值为0.7139,表明模型在预测方面具有良好的准确性。梯度提升通过逐步优化减少误差,但在某些情况下可能会导致过拟合。

综上所述,每种模型都有其优势和局限性。在选择模型时,我们需要考虑数据的特性和预测任务的需求。对于当前的电影评分预测任务,随机森林回归以其高准确性和较低的预测误差表现最佳。
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每文一语

串联在一起的知识点就是一个电池

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