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#+TITLE: Práctica 1
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#+SUBTITLE: Inteligencia de Negocio
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#+AUTHOR: Amin Kasrou Aouam
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#+DATE: 2020-11-10
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#+PANDOC_OPTIONS: template:~/.pandoc/templates/eisvogel.latex
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#+PANDOC_OPTIONS: listings:t
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#+PANDOC_OPTIONS: toc:t
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#+PANDOC_METADATA: lang=es
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#+PANDOC_METADATA: titlepage:t
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#+PANDOC_METADATA: listings-no-page-break:t
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#+PANDOC_METADATA: toc-own-page:t
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#+PANDOC_METADATA: table-use-row-colors:t
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#+PANDOC_METADATA: logo:/home/coolneng/Photos/Logos/UGR.png
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* Práctica 1
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** Introducción
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En esta práctica, usaremos distintos algoritmos de aprendizaje automático para resolver un problema de clasificación.
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** Procesado de datos
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Antes de proceder con el entrenamiento de los distintos modelos, debemos realizar un preprocesado de los datos, para asegurarnos que nuestros modelos aprenden de un /dataset/ congruente.
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La integridad de la lógica del preprocesado se encuentra en el archivo /preprocessing.py/, cuyo contenido mostramos aquí:
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#+begin_src python
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from pandas import read_csv
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from sklearn.preprocessing import LabelEncoder
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from sklearn.model_selection import KFold
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def replace_values(df):
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columns = ["BI-RADS", "Margin", "Density", "Age"]
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for column in columns:
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df[column].fillna(value=df[column].mean(), inplace=True)
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return df
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def process_na(df, action):
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if action == "drop":
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return df.dropna()
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elif action == "fill":
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return replace_values(df)
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else:
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print("Unknown action selected. The choices are: ")
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print("fill: fills the na values with the mean")
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print("drop: drops the na values")
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exit()
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def encode_columns(df):
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label_encoder = LabelEncoder()
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encoded_df = df.copy()
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encoded_df["Shape"] = label_encoder.fit_transform(df["Shape"])
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encoded_df["Severity"] = label_encoder.fit_transform(df["Severity"])
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return encoded_df
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def split_train_target(df):
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train_data = df.drop(columns=["Severity"])
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target_data = df["Severity"]
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return train_data, target_data
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def split_k_sets(df):
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k_fold = KFold(shuffle=True, random_state=42)
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return k_fold.split(df)
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def parse_data(source, action):
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df = read_csv(filepath_or_buffer=source, na_values="?")
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processed_df = process_na(df=df, action=action)
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encoded_df = encode_columns(df=processed_df)
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test_data, target_data = split_train_target(df=encoded_df)
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return test_data, target_data
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#+end_src
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#+RESULTS:
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A continuación, mostraremos cada uno de los pasos que realizamos para obtener el /dataset/ final:
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*** Valores nulos:
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Nuestro /dataset/ contiene valores nulos, representados mediante un signo de interrogación (?). Optamos por evaluar 2 estrategias:
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1. Eliminar los valores nulos
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#+BEGIN_SRC python
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df = read_csv(filepath_or_buffer="../data/mamografia.csv", na_values="?")
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processed_df = process_na(df=df, action="drop")
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print("DataFrame sin preprocesamiento: ")
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print(df.describe())
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print("DataFrame sin preprocesamiento: ")
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print(processed_df.describe())
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#+END_SRC
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#+RESULTS:
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#+begin_example
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DataFrame sin preprocesamiento:
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BI-RADS Age Margin Density
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count 959.000000 956.000000 913.000000 885.000000
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mean 4.296142 55.487448 2.796276 2.910734
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std 0.706291 14.480131 1.566546 0.380444
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min 0.000000 18.000000 1.000000 1.000000
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25% 4.000000 45.000000 1.000000 3.000000
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50% 4.000000 57.000000 3.000000 3.000000
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|
75% 5.000000 66.000000 4.000000 3.000000
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max 6.000000 96.000000 5.000000 4.000000
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DataFrame sin preprocesamiento:
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BI-RADS Age Margin Density
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count 847.000000 847.000000 847.000000 847.000000
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mean 4.322314 55.842975 2.833530 2.909091
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std 0.703762 14.603754 1.564049 0.370292
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min 0.000000 18.000000 1.000000 1.000000
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25% 4.000000 46.000000 1.000000 3.000000
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50% 4.000000 57.000000 3.000000 3.000000
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75% 5.000000 66.000000 4.000000 3.000000
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max 6.000000 96.000000 5.000000 4.000000
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#+end_example
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Observamos que el número de instancias disminuye considerablemente, hasta un máximo de 112, en el caso del /BI-RADS/. Aún así, los valores de la media y desviación estándar no se ven afectados de forma considerable.
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2. Imputar su valor con la media
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#+BEGIN_SRC python
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df = read_csv(filepath_or_buffer="../data/mamografia.csv", na_values="?")
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processed_df = process_na(df=df, action="fill")
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print("DataFrame sin preprocesamiento: ")
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print(df.describe())
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print("DataFrame sin preprocesamiento: ")
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print(processed_df.describe())
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#+END_SRC
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#+RESULTS:
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#+begin_example
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DataFrame sin preprocesamiento:
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BI-RADS Age Margin Density
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count 961.000000 961.000000 961.000000 961.000000
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mean 4.296142 55.487448 2.796276 2.910734
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|
std 0.705555 14.442373 1.526880 0.365074
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|
min 0.000000 18.000000 1.000000 1.000000
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25% 4.000000 45.000000 1.000000 3.000000
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50% 4.000000 57.000000 3.000000 3.000000
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75% 5.000000 66.000000 4.000000 3.000000
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max 6.000000 96.000000 5.000000 4.000000
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DataFrame sin preprocesamiento:
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BI-RADS Age Margin Density
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count 961.000000 961.000000 961.000000 961.000000
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mean 4.296142 55.487448 2.796276 2.910734
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std 0.705555 14.442373 1.526880 0.365074
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min 0.000000 18.000000 1.000000 1.000000
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25% 4.000000 45.000000 1.000000 3.000000
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50% 4.000000 57.000000 3.000000 3.000000
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75% 5.000000 66.000000 4.000000 3.000000
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max 6.000000 96.000000 5.000000 4.000000
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#+end_example
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Esta alternativa nos permite mantener el número de instancias en todas las columnas, sin alterar la media ni la desviación típica.
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