本数据集包含了一个家庭6个月的用电数据，收集于2007年1月至2007年6月。
这些数据包括全球有功功率、全球无功功率、电压、全球强度、分项计量1（厨房）、分项计量2（洗衣房）和分项计量3（电热水器和空调）等信息。该数据集共有260,640个测量值，可以为了解家庭用电情况提供重要的见解。
我们要感谢databeats团队提供这个数据集。如果你在你的研究中使用这个数据集，请注明原作者：Georges Hébrail 和 Alice Bérard
| 列名 | 说明 |
|---|---|
| Date | 日期 |
| Time | 时间 |
| Globalactivepower | 该家庭所消耗的总有功功率（千瓦） |
| Globalreactivepower | 该家庭消耗的总无功功率（千瓦） |
| Voltage | 向家庭输送电力的电压（伏特） |
| Global_intensity | 输送到家庭的平均电流强度（安培） |
| Submetering1 | 厨房消耗的有功功率（千瓦） |
| Submetering2 | 洗衣房所消耗的有功功率（千瓦） |
| Submetering3 | 电热水器和空调所消耗的有功功率（千瓦） |
本数据集可以用于机器学习的目的，如预测性建模或时间序列分析。例如，人们可以使用这个数据集，根据过去的数据来预测未来的家庭用电量。
分析不同类型的电气设备对耗电量的影响
研究电力消耗如何随时间和地点而变化
构建一个预测模型来预测未来的电力消耗
!pip install prophet -i http://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
data_path="/home/mw/input/Household_Electricity4767/household_power_consumption.csv"
import pandas as pd import seaborn as sns import numpy as np from tqdm.auto import tqdm from prophet import Prophet
df=pd.read_csv(data_path)
df.head()
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| index | Date | Time | Global_active_power | Global_reactive_power | Voltage | Global_intensity | Sub_metering_1 | Sub_metering_2 | Sub_metering_3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1/1/07 | 0:00:00 | 2.58 | 0.136 | 241.97 | 10.6 | 0 | 0 | 0.0 |
| 1 | 1/1/07 | 0:01:00 | 2.552 | 0.1 | 241.75 | 10.4 | 0 | 0 | 0.0 |
| 2 | 1/1/07 | 0:02:00 | 2.55 | 0.1 | 241.64 | 10.4 | 0 | 0 | 0.0 |
| 3 | 1/1/07 | 0:03:00 | 2.55 | 0.1 | 241.71 | 10.4 | 0 | 0 | 0.0 |
| 4 | 1/1/07 | 0:04:00 | 2.554 | 0.1 | 241.98 | 10.4 | 0 | 0 | 0.0 |
df.describe()
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| index | Sub_metering_3 | |
|---|---|---|
| count | 260640.000000 | 256869.000000 |
| mean | 130319.500000 | 5.831825 |
| std | 75240.431418 | 8.186709 |
| min | 0.000000 | 0.000000 |
| 25% | 65159.750000 | 0.000000 |
| 50% | 130319.500000 | 0.000000 |
| 75% | 195479.250000 | 17.000000 |
| max | 260639.000000 | 20.000000 |
df.dtypes
index int64 Date object Time object Global_active_power object Global_reactive_power object Voltage object Global_intensity object Sub_metering_1 object Sub_metering_2 object Sub_metering_3 float64 dtype: object
df['Date']=pd.DatetimeIndex(df['Date'])
make_em_num = ['Global_active_power', 'Global_reactive_power', 'Voltage', 'Global_intensity', 'Sub_metering_1', 'Sub_metering_2', 'Sub_metering_3']
def floating(string):
try:
return float(string)
except:
return float(0)
for column in tqdm(make_em_num):
df[column] = df[column].apply(lambda item: floating(item))
HBox(children=(FloatProgress(value=0.0, max=7.0), HTML(value='')))
df.dtypes
index int64 Date datetime64[ns] Time object Global_active_power float64 Global_reactive_power float64 Voltage float64 Global_intensity float64 Sub_metering_1 float64 Sub_metering_2 float64 Sub_metering_3 float64 dtype: object
df.head()
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| index | Date | Time | Global_active_power | Global_reactive_power | Voltage | Global_intensity | Sub_metering_1 | Sub_metering_2 | Sub_metering_3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 2007-01-01 | 0:00:00 | 2.580 | 0.136 | 241.97 | 10.6 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| 1 | 2007-01-01 | 0:01:00 | 2.552 | 0.100 | 241.75 | 10.4 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| 2 | 2007-01-01 | 0:02:00 | 2.550 | 0.100 | 241.64 | 10.4 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| 3 | 2007-01-01 | 0:03:00 | 2.550 | 0.100 | 241.71 | 10.4 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| 4 | 2007-01-01 | 0:04:00 | 2.554 | 0.100 | 241.98 | 10.4 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
sns.heatmap(df.drop(['index','Date','Time'], axis=1).corr(), annot=True)
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x7f31603ed4e0>
Prophet是一种基于可加性模型预测时间序列数据的程序，其中非线性趋势可以按年度、每周和每日的季节性，以及假日效应进行拟合。它最适合于具有强烈季节效应的时间序列和有几个季节的历史数据。Prophet对于缺失的数据和趋势的变化是稳健的，并且通常能够很好地处理异常值。
Prophet模型如下：
趋势中有两个增长函数，分别是分段线性函数（linear）和非线性逻辑回归函数（logistic）拟合增长曲线趋势。通过从数据中选择变化点，Prophet自动探测趋势变化；
使用傅里叶级数建模每年的季节分量；
使用虚变量代表过去，将来的相同节假日，属于节假日就为1，不属于就是0;
用户提供的重要节假日列表
import matplotlib.pyplot as plt
df.shape
(260640, 10)
df=df.sample(n=10000)
def prophet_forecaster(data, x, y, period=100):
new_df = pd.DataFrame(columns=['ds', 'y'])
new_df['ds']= data[x]
new_df['y'] = data[y]
model = Prophet()
model.fit(new_df)
future_dates = model.make_future_dataframe(periods=period)
forecast = model.predict(future_dates)
model.plot(forecast)
plt.title(f"Forecasting on the next {period} days for {y}")
prophet_forecaster(df, x='Date', y='Global_active_power', period=100)
prophet_forecaster(df, x='Date', y='Voltage', period=100)
INFO:prophet:Disabling yearly seasonality. Run prophet with yearly_seasonality=True to override this. INFO:prophet:Disabling daily seasonality. Run prophet with daily_seasonality=True to override this.
