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ChatGPT 4にアップグレード

フリーのChatGPT3.5で粘り続けていましたが、
Code interpreter ➡︎ DALL-E3 ➡︎ GPTs でトドメを刺され、本日アップグレードしました。

2023年下期の振り返り(以下)をみて、「うーん🧐、GPT 4にアップしないと着いてけなくなりそ」と、大晦日から悶々。。。新年迎えることも相まって、ドン❗️と背中を押された感じです。




ChatGPT 4で初DALL-E3

まずは、DALL-E3。
これはbingでも使えますが、ChatGPTの方が自由度が高そうです。

年末に、上記のライブに参加しましたので、早速まぐまぐ先生に倣って画像生成してみました。

上記ライブの内容を真似ただけでこんなのが描けるんやぁ。
ほんと、AI画像生成は簡単にできるようになりましたねぇ。




Advanced Data Analysis(Code interpreter)もやってみた

まず、ChatGPTに何ができるか聞いてみました。

  • Code interpreterが実行できるんですよね? 何ができるか説明してくれませんか?

はい、コードインタープリターを使用して、さまざまなプログラミング関連のタスクを実行することができます。以下は、私が実行できる主な機能の一部です:

1. データ分析と可視化
- データセットの読み込みと処理(例:CSV、Excelファイル)
- 基本的な統計分析(平均、中央値、標準偏差など)
- データの可視化(折れ線グラフ、棒グラフ、散布図、ヒートマップなど)

2. 数学計算と統計
- 数学的な演算(四則演算、指数・対数計算、三角関数など)
- 確率分布の計算と可視化
- 線形代数の演算(行列の計算、逆行列、固有値など)

3. プログラミングの例題とアルゴリズム
- シンプルなアルゴリズムの実装(ソート、探索など)
- プログラミングの例題の解答
- コードのデバッグや最適化の提案

4. 機械学習の基本的なデモ
- 既存のデータセットを用いた簡単な機械学習モデルのトレーニング
- モデルの評価と解釈
- 基本的なデータ前処理と特徴エンジニアリング

これらの機能は、Pythonプログラミング言語を使用して実行されます。また、特定の機能やライブラリを使用する場合は、事前にその可用性を確認する必要があります。どのようなタスクを考えていますか?

ChatGPT4
  • いろんなデータ分析がしたいんだけど、使用できるライブラリはどんな感じかな?

使用できるライブラリについては、以下のようなものがあります:

1. Pandas :データの読み込み、前処理、探索的データ分析(EDA)に非常に便利です。CSVやExcelファイルの読み込み、データフレーム操作、基本的なデータ集計などが可能です。

2. NumPy :数値計算に特化しており、特に大規模な数値配列や行列演算に適しています。

3. Matplotlib :データの可視化に用いられる基本的なライブラリです。折れ線グラフ、棒グラフ、散布図など、さまざまな種類のグラフを作成することができます。

4. Seaborn :Matplotlibを基にした高度な可視化ライブラリで、より魅力的で情報量の多いグラフを作成するのに役立ちます。

5. SciPy :科学計算用の関数が多数含まれており、最適化、統計、信号処理などのタスクに使用されます。

6. Scikit-learn :機械学習のモデル構築に利用できるライブラリで、分類、回帰、クラスタリング、次元削減など、基本的な機械学習アルゴリズムを提供します。

これらのライブラリを使用して、データの探索、分析、可視化、モデル構築など多岐にわたるデータサイエンス関連の作業を行うことが可能です。具体的なデータ分析のニーズやタスクについて教えていただければ、より具体的なサポートを提供できます。

ChatGPT4
  • 機械学習ライブラリは? dtreevizも使えるといいなぁ。

現在の環境では、機械学習に関連する以下のライブラリを使用することができますが、dtreevizは利用できません。

1. Scikit-learn :機械学習の基本的なアルゴリズムを提供するライブラリで、分類、回帰、クラスタリング、次元削減などの機能があります。モデルのトレーニング、評価、ハイパーパラメータチューニングなどを行うことができます。

2. Statsmodels :統計モデリングに重点を置いたライブラリで、線形モデル、一般線形モデル、ロジスティック回帰などの統計分析が可能です。

3. XGBoost, LightGBM, CatBoost :勾配ブースティングに基づく強力な機械学習アルゴリズムを提供するライブラリです。これらは特に分類や回帰問題において高いパフォーマンスを発揮します。

dtreevizは、決定木の可視化に特化したライブラリですが、残念ながら現在の環境では利用できません。しかし、Scikit-learnを使って決定木を作成し、そのツリー構造を基本的な可視化方法で表示することは可能です。ご希望の機械学習タスクやデータセットに関して、どのようなサポートを提供できるかご相談ください。

ChatGPT4
  • データをインプットした後、「基本統計量を教えて」、「グラフを描いて」など、自然言語で指示できるんですよね? だからライブラリを意識する必要はないですよね?

はい、その通りです。データをインプットした後、自然言語での指示に従って様々なデータ分析作業を行うことができます。具体的には、以下のようなリクエストに対応可能です:

1. 基本統計量の計算 :「基本統計量を教えて」というような指示で、データセットの平均、中央値、標準偏差、四分位数などの基本統計量を計算し、結果を報告します。

2. グラフの作成 :「グラフを描いて」といった指示で、折れ線グラフ、棒グラフ、散布図、ヒストグラムなどのグラフを作成し、データの可視化を行います。

3. 特定のデータ処理 :データのフィルタリング、並べ替え、グループ化など、特定のデータ操作を自然言語で指示することができます。

4. 機械学習モデルのトレーニングと評価 :簡単な機械学習モデルの構築や評価に関する指示も受け付けます。

このように、ライブラリの具体的な知識を必ずしも意識する必要はなく、データ分析や処理に関する目的や要求を自然言語で伝えるだけで対応することができます。データをアップロードし、どのような分析や処理を希望されるか教えてください。

ChatGPT4
  • データがWeb公開データの場合、URLに指定したら読み込んでくれるの?

はい、ウェブ上で公開されているデータセットのURLを指定していただければ、そのデータを読み込むことが可能です。ただし、データセットが直接ダウンロード可能な形式(例えばCSVファイルやExcelファイルなど)で提供されている場合に限ります。

もし特定のウェブページからデータを抽出する必要がある場合や、ファイルがダウンロードに制限されている場合は、別の方法を検討する必要があります。

公開データのURLをお持ちでしたら、それをこちらに共有していただければ、データの読み込みを試みます。どのようなデータセットを読み込みたいですか?

ChatGPT4
  • 以下URLのデータなんだけど、ダウンロードしないといけないね。できる? https://archive.ics.uci.edu/dataset/357/occupancy+detection

残念ながら、現在の環境では直接インターネットからデータをダウンロードすることができません。ただし、もし「Occupancy Detection」データセットのファイルをお持ちであれば、アップロードしていただくことで、そのデータに対して分析を行うことが可能です。データファイルをアップロードしていただけますか?

ChatGPT4

じゃ、ダウンロードすることにして。。。

  • occupancy+detection.zip

  • このデータをEDAしてください。

もちろんです。`datatraining.txt` データセットの統計的要約と相関分析の結果は以下の通りです。

### 統計的要約
- 温度(Temperature) 
- 平均: 約 20.62°C
- 標準偏差: 約 1.02°C
- 最小値: 19.00°C
- 最大値: 23.18°C

- 湿度(Humidity) 
- 平均: 約 25.73%
- 標準偏差: 約 5.53%
- 最小値: 16.75%
- 最大値: 39.12%

- 照明(Light) 
- 平均: 約 119.52 lx
- 標準偏差: 約 194.76 lx
- 最小値: 0 lx
- 最大値: 1546.33 lx

- 二酸化炭素(CO2) 
- 平均: 約 606.55 ppm
- 標準偏差: 約 314.32 ppm
- 最小値: 412.75 ppm
- 最大値: 2028.50 ppm

- 湿度比(HumidityRatio) 
- 平均: 約 0.00386
- 標準偏差: 約 0.00085
- 最小値: 0.00267
- 最大値: 0.00648

- 占有(Occupancy) 
- 平均: 約 0.21 (占有状態の割合)
- 標準偏差: 約 0.41
- 最小値: 0 (未占有)
- 最大値: 1 (占有)

### 相関分析
- 温度照明二酸化炭素 との間には比較的強い正の相関が見られます。
- 湿度比湿度 と非常に強い正の相関があります。
- 占有照明二酸化炭素 、および温度 と正の相関があり、これらの特徴は占有状態の予測に役立つ可能性があります。
- 照明占有 と非常に強い正の相関を示しており、占有検出において最も重要な特徴の一つである可能性が高いです。

これらの結果は、データセット内の各特徴の分布と相互関係を理解するのに役立ちます。次に、特定の特徴間の関係をさらに探求するために、グラフや視覚的な分析を行うことが可能です。

ChatGPT4
  • df.info を実行してください。

`datatraining.txt` データセットの情報は以下の通りです。

- 総エントリ数: 8,143
- カラム数: 7
- データタイプ:
- `date`: object(文字列型)
- `Temperature`: float64(浮動小数点数)
- `Humidity`: float64(浮動小数点数)
- `Light`: float64(浮動小数点数)
- `CO2`: float64(浮動小数点数)
- `HumidityRatio`: float64(浮動小数点数)
- `Occupancy`: int64(整数)

このデータセットには欠損値がなく、各特徴が適切なデータタイプで格納されています。`date` カラムが文字列型として格納されているため、日付としての処理が必要な場合は適宜変換する必要があります。

他に確認したい点や分析がありましたら、お知らせください。

ChatGPT4
  • ヒストグラムを描いて

こちらは、`datatraining.txt` データセットの各特徴(温度、湿度、照明、二酸化炭素、湿度比)のヒストグラムです。これらのヒストグラムは、各特徴の分布とその密度を示しています。

- 温度(Temperature)湿度比(HumidityRatio) の分布は比較的正規分布に近い形をしています。
- 湿度(Humidity) は少し偏った分布を示しており、特定の範囲にデータが集中しています。
- 照明(Light)二酸化炭素(CO2) は非対称的な分布を示しており、特に低い値の範囲に多くのデータポイントが集中しています。

これらのヒストグラムは、各特徴がどのように分布しているかを理解するのに役立ち、特に異常値や特異点の識別に有用です。他に分析したい内容や質問があれば、遠慮なくお尋ねください。

ChatGPT4

Lightのヒストグラムは、データが2山傾向にあるということはわかりますが、「人の存在有無(Occupancy=yes/no)」の違いはわかりませんので、「人の存在有無(Occupancy)」を分けてヒストグラムを描いてください。

こちらは、「Light」(照明)の特徴に基づいたヒストグラムで、「Occupancy」(占有状態)ごとに分けて表示しています。

- 占有されていない状態(`Occupancy = 0`)のデータは、主に低い照明値に集中しています。
- 占有されている状態(`Occupancy = 1`)のデータは、高い照明値の範囲に集中しています。

このヒストグラムから、「Light」(照明)の値が高いほど、占有されている可能性が高いことがわかります。これは、占有状態の検出において「Light」が重要な特徴であることを示唆しています。他にも分析や視覚化を希望される点があれば、お知らせください。

ChatGPT4
  • 0 と1の色がほとんど一緒なのでわかりにくいです。

こちらは「Light」(照明)の特徴に基づいたヒストグラムですが、今回は「Occupancy」(占有状態)ごとに異なる色を使用して、より区別しやすくしています。

- 占有されていない状態(`Occupancy = 0`)は青色で、主に低い照明値に集中しています。
- 占有されている状態(`Occupancy = 1`)はオレンジ色で、高い照明値の範囲に集中しています。

このヒストグラムにより、占有状態が照明の強さと密接に関連していることがより明確に視覚化されています。他の特徴や分析についても視覚化をご希望でしたら、遠慮なくお申し付けください。

ChatGPT4
  • このデータセットでペアプロットを描いて。seaborn使ってね。

こちらは、`datatraining.txt` データセットのサンプルデータに基づくペアプロットです。このプロットは、各特徴(温度、湿度、照明、二酸化炭素、湿度比)間の関係、およびそれらが占有状態(`Occupancy`)とどのように関連しているかを示しています。

各小グラフは、二つの特徴間の関係を散布図として描いており、占有状態によって色分けされています。また、対角線上には、各特徴の分布(ヒストグラムまたは密度推定)が表示されています。

このペアプロットから、特定の特徴が占有状態にどのように影響を与えるかについての洞察を得ることができます。他のデータセットや特徴に関する分析や質問がありましたら、お知らせください。

ChatGPT4
  • やるじゃん。このペアプロットから見える傾向を考察してレポートにしてください。

このペアプロットに基づいた考察を以下の通りレポート形式でまとめます。

### ペアプロットに基づく考察レポート
#### データセット: `datatraining.txt`
#### 特徴: 温度(Temperature)、湿度(Humidity)、照明(Light)、二酸化炭素(CO2)、湿度比(HumidityRatio)

#### 1. 温度(Temperature)と占有(Occupancy)
- 温度は占有状態と比較的強い関連性を示しています。占有されている部屋は一般的に温度が高い傾向にあるようです。これは、部屋に人がいるときは体温や活動により温度が上昇するためと考えられます。

#### 2. 湿度(Humidity)と占有(Occupancy)
- 湿度と占有状態の間には特に強い関連性は見られません。ただし、湿度が非常に高いか低い場合に占有状態が少ない傾向があります。

#### 3. 照明(Light)と占有(Occupancy)
- 照明は占有状態と非常に強い正の関連性を持っています。占有されている部屋では照明の強さが明らかに高く、これは部屋が使用されているときに照明が点灯されることを反映しています。

#### 4. 二酸化炭素(CO2)と占有(Occupancy)
- 二酸化炭素のレベルは占有状態と強い関連性を持っています。部屋が占有されているときには、人の呼吸によってCO2レベルが上昇するためです。

#### 5. 湿度比(HumidityRatio)と占有(Occupancy)
- 湿度比と占有状態の間には、湿度と比べてやや強い関連性があります。特に湿度比が高い時に占有される傾向が見られます。

#### 総合考察
- このペアプロットから、照明(Light)と二酸化炭素(CO2)が占有状態を予測する上で最も重要な特徴であることが明らかです。これらは、部屋の使用状況が直接反映される特徴であるため、占有検出に非常に効果的です。
- 温度と湿度比も占有状態と関連していますが、照明やCO2ほどの強い指標ではありません。
- 湿度は占有状態の予測にはあまり役立たない可能性があります。

このレポートは、`datatraining.txt` データセットにおける占有状態の特徴分析に基づいています。他に分析やレポートが必要な点があれば、ご指示ください。

ChatGPT4
  • このデータセットに見合った機械学習モデルを適用できる?

はい、このデータセットに機械学習モデルを適用することは可能です。このデータセットの目的は、温度、湿度、照明、二酸化炭素濃度、湿度比などのセンサーからの読み取り値を基に、部屋の占有状態(`Occupancy`)を予測することです。これは典型的な分類問題であり、以下のようなアプローチが考えられます:

### 1. データの前処理
- 特徴選択 :すべての特徴が役立つわけではありません。ペアプロットなどの分析から、予測に役立ちそうな特徴を選択します。
- 日時データの変換 :`date` カラムは時系列データとして特別な扱いが必要です。日付や時間を特徴として扱うか、または除外するかを決めます。
- データの正規化 :モデルの性能を向上させるために、特徴のスケーリングや正規化を行うことが一般的です。

### 2. モデルの選択
- 決定木 :理解しやすく、実装が容易です。しかし、過学習する傾向があります。
- ランダムフォレスト :決定木のアンサンブル手法で、過学習に強く、一般に高い精度を出すことができます。
- 勾配ブースティングマシン(GBM) :高い予測精度を持ちますが、パラメータの調整が難しい場合があります。
- サポートベクターマシン(SVM) :効果的な分類器で、異なるタイプのカーネルで柔軟性を持ちます。

### 3. モデルの訓練と評価
- 訓練とテストの分割 :データセットを訓練用とテスト用に分割します。
- クロスバリデーション :モデルの汎用性を保証するためにクロスバリデーションを行います。
- 性能指標 :精度、リコール、F1スコアなどの指標を使用してモデルを評価します。

### 4. モデルのチューニング
- ハイパーパラメータのチューニングを行い、モデルの性能を最適化します。

このプロセスは、Pythonの機械学習ライブラリ(例えばscikit-learn)を使用して実装することができます。現在の環境ではモデルの訓練は行えませんが、実装の方向性やステップに関してはアドバイスすることが可能です。具体的な質問や要望があれば、お知らせください。

ChatGPT4

なかなか、これはやばいな。
これでEDAやりだしたら、他のやめてしまいそう。😅

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