第五十四篇 AI与数据分析

一、AI数据分析就像做菜

想象你在厨房做一道新菜，AI数据分析的流程其实非常相似：

1. 买菜（获取数据）

   • 去市场挑选新鲜蔬菜 = 从Excel/数据库获取数据
   • 例：pd.read_csv('超市销售表.csv')

2. 洗菜切菜（清洗数据）

   • 去掉烂叶子 = 删除错误数据
   • 把胡萝卜切块 = 把文字转换成数字

3. 炒菜（训练模型）

   • 控制火候 = 调整算法参数
   • 试味道 = 检查模型准确率

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二、处理数据问题的3个妙招

2.1 数据不全怎么办？(缺失值处理)

情况	解决办法	生活比喻
年龄漏填	用平均年龄补全	班级平均分代替缺席同学分数
性别漏填	新增"未知"类别	给未签到同学单独分组
大量空缺	直接删除该列	扔掉完全烧焦的食材

2.2 数据格式转换（代码示例）

# 把文字变成数字（就像给商品贴价格标签）
from sklearn.preprocessing import LabelEncoder

le = LabelEncoder()
data['商品类型'] = le.fit_transform(data['商品类型'])

# 结果示例：
# ['水果','蔬菜','水果'] → [0,1,0]

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三、选对工具事半功倍（模型选择指南）

3.1 常见问题对照表

你要解决的问题	推荐工具	使用场景
预测明天销量	线性回归	像画趋势线预测股票
识别垃圾邮件	决策树	像流程图做判断题
推荐电影	协同过滤	像"喜欢这个的人也喜欢…"

3.2 模型训练就像教小孩

# 第一步：准备练习题和考试卷
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(数据, 答案, test_size=0.2)

# 第二步：请家教（选择算法）
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
老师 = RandomForestClassifier()

# 第三步：做练习题
老师.fit(X_train, y_train)

# 第四步：期末考试
分数 = 老师.score(X_test, y_test)
print(f"考试得分：{分数:.2%}")

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四、看懂AI的思考过程（可解释性）

4.1 特征重要性排序

• 就像找出影响房价的关键因素：
  1. 地段（50%影响力）
  2. 面积（30%）
  3. 装修（15%）
  4. 朝向（5%）

4.2 决策过程可视化

# 使用解释工具（给AI戴放大镜）
import eli5
eli5.show_weights(老师, feature_names=特征名)

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五、让AI真正用起来（部署应用）

5.1 三步搭建智能系统

1. 保存训练好的模型

   import joblib
   joblib.dump(老师, '智能预测模型.pkl')  # 就像保存菜谱
   

2. 创建应答接口

   from flask import Flask
   app = Flask(__name__)
   
   @app.route('/predict', methods=['POST'])
   def 智能应答():
       数据 = request.json  # 接收用户输入
       预测结果 = 老师.predict(数据)
       return f"预测结果：{预测结果}"
   

3. 制作简易网页界面

   <input type="text" placeholder="输入特征">
   <button onclick="预测()">开始预测button>
   <div id="结果展示">div>
   

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常见问题解答

Q1：需要多少数据才够用？
就像学做菜，至少需要：

• 基础菜品：1000行以上数据
• 复杂任务（如人脸识别）：10000行起

Q2：遇到报错怎么办？
经典排错三步法：

1. 检查数据格式（像检查食材是否变质）
2. 查看错误提示（像看故障代码）
3. 搜索"错误信息+解决方案"（90%的问题已有答案）

Q3：如何持续改进模型？
建立优化循环：
收集新数据 → 重新训练 → A/B测试 → 更新模型
（就像根据顾客反馈改进菜谱）

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下期预告：《Java基础语法》
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