2021 「华为杯」研究生数学建模竞赛 ABCDEF 题如何分析?
的有关信息介绍如下:
华为杯D题分析
2021.10.16 13:58已更新
第一问:
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第二问
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第三问
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第四问
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团队成员为CUHK生信PHD,所以我们就做了D题
本题是一道典型的数据分析题,与去年华为杯 B 题很类似,可以
参考一下,下面针对每一题,给出具体的做法。
问题 1. 根据文件“Molecular_Descriptor.xlsx”和“ERα_activity.xlsx”
提供的数据,针对 1974 个化合物的 729 个分子描述符进行变量选择,
根据变量对生物活性影响的重要性进行排序,并给出前 20 个对生物
活性最具有显著影响的分子描述符(即变量),并请详细说明分子描
述符筛选过程及其合理性。
这题的做法有很多。我们来一个一个地分析:
首先注意到自变量有 729 个,而给出的训练集数目也是 729 个,
很容易让人想到,729 个未知数,729 个方程,理论是可解的,但是
注意到有很多自变量的数值为 0,故权值矩阵肯定是不可逆的,所以
是求解不出来的,除非用到奇异值分解等等其他方法,但是就不符合
题意了。
其次很容易让人想到最常用的主成分分析与因子分析,这是最常
用的降维手段,但是我这里用主成分分析提前做了一下,结果是不显
著的,因为主成分分析主要是通过筛选线性组合得出来的,你要选出
20 个变量,最优的结果应该是每一个主成分中都有一个特别显著的
分量,但是本题求出来的主成分中很难筛选出 20 个特别显著的分量,
且主成分分析的意义在于降维,这里的降维是把很多个变量聚合成一
些大变量,而不是从很多个变量中选出一些变量,这就注定了主成分
分析不适合本题的解答,因子分析同理。
一些比较小众的做法:灰色关联度分析、线性判别分析等等,这
些其实都不太适合本题。
综上,本题的最优思路应该为:
1.删除全 0 的变量
2.进行相关性分析并描述。
3.进行随机森林降维。
有关随机森林的相关知识如下:
下面是用Python与Maltab分别跑出来的结果图:
后续思路与模型请看:
思路高级版:https://mianbaoduo.com/o/bread/YZ6Wlphp
思路初级版:
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问题一模型代码:
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问题二模型代码:
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问题三模型代码:
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