ГУАП

КАФЕДРА № 82

ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

доцент, канд. техн. наук				А.Д. Державина
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

НАЧАЛЬНОЕ ЗНАКОМСТВО СО СРЕДОЙ RAPIDMINERSTUDIO

по курсу: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

СТУДЕНТ гр. №	4116
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург 2024

Цель работы: получение начальных навыков работы с программным комплексом RapidMinerStudio.

Ход работы:

Установлен программный комплекс Altair AI Studio с RapidMiner (Рисунок 1).

Рисунок 1- Начальное окно запуска системы RapidMinerStudio

Выбран режим Start/Blank, запущен новый процесс (Рисунок 2).

Рисунок 2- Окно выбора процесса

RapidMiner предлагает наборы данных для обработки (Рисунок 3), среди которых есть наборы данных Titanic, Titanic Training и Titanic Unlabeled (Рисунок 4-6). Набор Titanic содержит 12 атрибутов (класс пассажира, имя, пол, возраст, братья и сестры или супруги на борту, дети или родители на борту, номер билета, стоимость билета, номер каюты, порт прибытия, номер шлюпки, информацию выжил ли пассажир) и 1309 строк, в наборе Titanic Training 7 атрибутов (информация выжил ли пассажир, возраст, класс, пол, братья и сестры или супруги на борту, дети или родители на борту, стоимость билета) и 916 строк, выделен атрибут Survived, который показывает выжил ли пассажир. Titanic Unlabeled содержит 6 атрибутов и 392 строки.

Рисунок 3 – Вкладка Repository

Рисунок 4 – Набор Titanic

Рисунок 5 – Набор Titanic Training

Рисунок 6 – Набор Titanic Unlabeled

Вкладка Statistics показывает тип данных, количество пустых ячеек, число значений в атрибутах (Рисунок 7).

Рисунок 7 – Titanic в режиме Statistics

Visualizations позволяет представить данные в виде графиков. Создана круговая диаграмма, которая показывает информацию о количестве выживших пассажирах в разных классах (Рисунок 8).

Рисунок 8– Круговая диаграмма

На основании полученной визуализации можно сказать, что большинство выживших пассажиров было из 3-го класса.

Импортирован датасет, который содержит информацию о предпочтениях в еде у людей из разных стран (Рисунок 9-11). В наборе содержатся следующие атрибуты: дата опроса, id участника опроса, пол, национальность, возраст, предпочтения в еде, напитках и дессерте.

Рисунок 9– Импорт данных

Рисунок 10 – Выбор места хранения

Рисунок 11 – Результат импорта данных

С помощью Statistics просмотрена подробная информация о наборе. Самый минимальный возраст опрошенного – 8 лет, максимальный – 80 лет. Есть 4 строки с пропущенными значениями в поле, которое содержит информацию о поле (Рисунок 12).

Рисунок 12 – Режим Statistics

Через Visualization была построен график, который показывает распределение предпочтений по десертам в различных возрастных группах (Рисунок 13).

Рисунок 13 – График

Возрастные группы 20-30 лет проявляют больший интерес к десертам. Ответы с отказом от десертов остаются на низком уровне, но слегка увеличиваются с возрастом 31-35 лет.

Построена гистограмма, показывающая предпочтения между свежими соками и газированными напитками в зависимости от пола (Рисунок 14).

Рисунок 14 – Гистограмма

Как мужчины, так и женщины предпочитают свежие соки значительно больше, чем газированные напитки, при этом женщины показывают наибольшее предпочтение свежим сокам.

Вывод: в ходе выполнения лабораторной работы получены начальные навыки работы с RapidMiner, исследован набор данных Titanic с помощью режимов Statistics и Visualization. Также импортирован набор данных о предпочтениях в еде людей, живущих в разных странах.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Каково назначение пакета RapidMiner?

RapidMiner - это программная многопользовательская платформа, которая представляет собой интегрированную среду для обработки данных в больших информационных массивах, машинного обучения, текстовой аналитики и построения прогностических моделей.

2. Какой тип лицензии на использования пакета RapidMiner, каковы права и обязанности пользователя пакета?

Образовательная лицензия.

Условия:

1. Неограниченное количество строк данных

2. Неограниченное количество логических процессоров

Срок действия до 12 сентября 2025 года.

3. Что хранится в папках вкладки Repository?

Наборы данных, предоставляемые по умолчанию с программой, так же здесь хранятся данные, которые загружает пользователь, подключение к БД.

4. Какова технология импорта данных в репозиторий пользователя?

На главной странице нажать кнопку File/ImportData. Откроется новое окно, в котором нужно выбрать откуда импортируются данные MyComputer/DB. Далее выбрать файл и папку, куда он будет импортирован.

5. Что такое атрибуты набора данных?

Атрибуты – колонки (признаки), которые характеризуют рассматриваемый объект (сущность) в наборе данных.

6. Какие возможности есть у режима Statistics?

Режим Statistics дает информацию о типах данных полей, минимальных, максимальных, средних значениях числовых атрибутов, самых часто-встречающихся и редко-встречающихся значениях.

7. Какие возможности есть у режима Visualizations?

Visualizations позволяет представить набор данных в виде графиков, диаграмм и других представлениях, которые помогают проанализировать изменение одних показателей от других.

8. Как и когда можно реализовать предлагаемые варианты начала работы с RapidMiner, а также предлагаемые шаблоны решаемых задач?

Blank Process относится к созданию нового пустого процесса.

Turbo Preb— это инструмент в RapidMiner, который автоматизирует процессы предобработки данных. Он помогает в очистке, преобразовании и подготовке данных для дальнейшего анализа или построения моделей.

Auto Model — это функция RapidMiner, которая позволяет автоматически создавать модели машинного обучения на основе данных.

Есть различные шаблоны прогнозирования, обнаружения выбросов, кластеризации, анализа данных и моделирования рисков.

9. Какие возможности существуют при работе с главным окном?

Можно начать работу с новым процессом и запустить один из шаблонов Также можно открыть существующий процесс и обратиться к системе пошагового обучения.

10. Как можно воспользоваться системой обучения пакета RapidMiner и какие возможности предоставляет пользователю система помощи?

Система предоставляет обширную документацию и учебные видеоуроки и курсы, которые охватывают различные аспекты работы с программой. На форуме RapidMiner можно задать вопросы, обсудить проблемы и получить советы от других пользователей и разработчиков.