istyukov_timofey_lab_6/README.md

@@ -0,0 +1,95 @@
+# Лабораторная работа №5. Регрессия
+## 12 вариант
+___
+
+### Задание:
+Использовать регрессию по варианту для своих данных по варианту,
+самостоятельно сформулировав задачу. Оценить, насколько хорошо она
+подходит для решения сформулированной вами задачи. 
+
+### Вариант:
+- Модель нейронной сети: **MLPRegressor**
+
+### Вариант набора данных по курсовой работе:
+- Прогнозирование музыкальных жанров ("Prediction of music genre")
+
+___
+
+### Запуск
+- Запустить файл lab7.py 
+
+### Используемые технологии
+- Язык программирования **Python**
+- Среда разработки **PyCharm**
+- Библиотеки:
+    * pandas
+    * sklearn
+    * matplotlib
+
+### Описание программы
+**Набор данных (Kaggle):** Полный список жанров, включенных в CSV:
+«Электронная музыка», «Аниме», «Джаз», «Альтернатива», «Кантри», «Рэп»,
+«Блюз», «Рок», «Классика», «Хип-хоп».
+
+**Задача, решаемая нейронной сетью:**
+Предсказание популярности нового музыкального трека на основе его
+определённых характеристик.
+
+**Задача оценки:**
+Анализ с помощью коэффициента детерминации и потери регрессии
+среднеквадратичной логарифмической ошибке, плюсом к ним график сравнения
+реальных и предсказанных значений.
+
+---
+### Пример работы
+
+*Датасет, сформированный из случайных строк csv-файла.*
+
+![Graphics](2_dataset.jpg)
+
+---
+
+***Коэффициент детерминации** используется для оценки эффективности модели
+линейной регрессии. Он показывает, насколько хорошо наблюдаемые результаты
+воспроизводятся моделью, в зависимости от соотношения суммарных отклонений
+результатов, описываемых моделью. По выводу можно отметить, что 33,4%
+изменчивости зависимого выходного атрибута можно объяснить с помощью модели,
+в то время как остальные 66,6% изменчивости все ещё не учтены.*
+
+***Потери регрессии среднеквадратичной логарифмической ошибки (MSLE)** использует
+тот же подход, что и **MSE**, но использует логарифм для компенсации больших
+выбросов в наборе данных и обрабатывает их так, как если бы они были в одном
+масштабе. Это наиболее ценно в стремлении к сбалансированной модели с
+одинаковым процентом ошибок.*
+
+![Graphics](3_score.jpg)
+
+---
+
+*График нейронной сети MLPRegressor, показывающий сравнение реальных
+(ось абсцисс) и предсказанных (ось ординат) данных.*
+
+![Graphics](1_plot_result.png)
+
+---
+
+### Вывод
+Итак, нейронная сеть с поставленной задачей по сути не справилась. Работа
+со скрытыми слоями смогла улучшить результат, но лишь на значение, равное 0,1.
+
+Использование слишком малого количества нейронов в скрытых слоях приведет к
+недообучению. Недообучение происходит, когда в скрытых слоях слишком мало
+нейронов для адекватного обнаружения сигналов в сложном наборе данных.
+Использование же слишком большого количества нейронов в скрытых слоях может
+привести к переобучению. Очевидно, должен быть достигнут некоторый компромисс
+между слишком большим и слишком малым количеством нейронов в скрытых слоях.
+Я пришёл к тому, что использовал 4 скрытых слоя с 50 нейронов в каждом.
+
+Можно сделать заключение, что целевая переменная (процент популярности
+музыкального трека) выбрана неудачно, либо же требуется более детальная
+обработка данных и другой подход к оцениваемым признакам. Как вариант,
+можно рассмотреть StandardScaler или MinMaxScaler на этапе предварительной
+обработки данных. Но как упоминалось в прошлой лабораторной работе,
+популярность музыкального трека слишком неоднозначная величина, которую
+саму по себе предсказать не просто, так как нет точной формулы песни,
+которая взлетит в чартах. Искусство само по себе коварное :)