taralino

Beispiel Weinqualität

Als Anwendungsbeispiel verwenden wir einen Datensatz, der Eigenschaften von Weinen bereitstellt:

Pro Wein stehen elf Merkmale zur Verfügung, anhand derer die (gemessene) Qualität des Weines (als Wert zwischen 0 und 10) zu bestimmen ist:

Merkmal 1	Säuregehalt (gesamt)
Merkmal 2	Essigsäuregehalt
Merkmal 3	Citronensäuregehalt
Merkmal 4	Restsüße
Merkmal 5	Chloridgehalt
Merkmal 6	Schwefeldioxidgehalt (frei)
Merkmal 7	Schwefeldioxidgehalt (gesamt)
Merkmal 8	Dichte
Merkmal 9	pH-Wert
Merkmal 10	Sulfatgehalt
Merkmal 11	Alkoholgehalt
Zielvariable	Qualität (gemessen) als Wert zwischen 0 und 10

Der gesamte zur Verfügung stehende Datensatz wird in zwei Umfänge aufgeteilt:

Trainingsdaten: Dieser Teil des gesamten Datensatzes wird verwendet, um eine lineare Regression durchzuführen (d.h. eine Modellfunktion zu bestimmen).
Testdaten: Anschließend kann dieser Teil genutzt werden, um das Ergebnis der linearen Regression unter Verwendung der zuvor bestimmten Modellfunktion zu evaluieren.

Wie dies genau aussehen kann, demonstrieren wir am folgenden Beispiel. Dort werden die Trainingsdaten verwendet, um eine lineare Regression durchzuführen bzw. die Modellfunktion zu bestimmen. Anschließend wird ein zufälliges Objekt der Testdaten gewählt, um dieses an der Modellfunktion auszuwerten.

Beispiel

Regressionsaufgabe zur Bestimmung der Weinqualität.

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <script src="taralino.js"></script>
  <script src="WineQuality.js"></script>
</head>
<body>
<script>

// Trainingsdaten
var X = WineQuality.train();

// Testdaten
var Y = WineQuality.test();

// Lineare Regression durchfuehren
LinearRegression.train(X);

// Zufaelliges Testobjekt waehlen und auswerten
var k = Math.floor(random(0, Y.length));
var a = Y[k]["target"];
var b = LinearRegression.evaluate(Y[k]["input"]);

// Ergebnisse ausgeben
Console.print("Gemessene Qualitaet des Weines:");
Console.print(a);
Console.print("Wert unter Verwendung der linearen Regression:");
Console.print(b);

</script>
</body>
</html>

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Aufgabe

Mache dich mit dem Quellcode zuvor vertraut. Schaue dir neben der Dokumentation des WineQuality-Datensatzes auch die Referenz des LinearRegression-Paketes an:

Zur Referenz

Führe den Quellcode mehrfach aus und diskutiere, ob die Weinqualität mittels linearer Regression gut vorhergesagt werden kann.