使用MindSDB和MongoDB预测能源使用的教程
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什么是MindsDB？

生活在数据库中的数据是宝贵的资产。 MindSDB使您可以使用数据并进行预测。它通过将机器学习带入数据库来加快ML开发过程。

使用MindSDB，您无需其他平台即可构建，训练，优化和部署ML模型。为了获得预测，只需查询您的数据和ML模型即可。阅读以查看一些示例。

什么是AI表？

MindSDB通过采用AI表的概念将机器学习带入数据库中。

AI表是存储在数据库中的虚拟表的机器学习模型。它们有助于根据您的数据进行预测。您可以在数据库中执行时间序列，回归和分类预测，并通过查询使用简单SQL语句的AI表即可立即获取输出。

在本教程中，我们将学习什么？

第1部分：设置要求

首先，我们将准备我们的设置，这对于开始使用MindSDB和Mongoapi进行预测至关重要。

  1. 下载mongodb和mongodb指南针
  2. 开始使用MindSDB
  3. 将MindSDB与MongoDB集成

第2部分：生成ML模型

我们将看到如何在数据库中创建和训练ML模型。在本教程中，我们将使用this dataset预测能量使用。

  1. 准备数据库
  2. 了解我们的问题陈述
  3. 创建预测变量模型
  4. 查询预测变量模型

第1部分：设置要求

我们将简要解释本节，以便我们继续进行预测。

下载mongodb和mongodb指南针

要开始，我们必须同时安装MongoDB Community Edition和MongoDB Compass并在我们的系统中工作。

完成了MongoDB和MongoDB指南针的安装后，我们就可以使用教程进行。

从MindSDB开始

MindSDB为所有用户提供免费的MindSDB云版本，他们可以访问其数据库上的预测。您可以按照setup guide遵循免费的MindsDB Cloud Version注册。验证您的电子邮件并登录到您的帐户，您已经准备好了。完成后，您应该看到这样的页面：

MindsDB Cloud dashboard

如果您愿意，可以选择使用Docker Image或使用PyPI在本地系统上安装MindSDB。但是，我们将在本教程中与Minds DB Cloud合作。

将MindSDB与MongoDB集成

MindSDB为我们提供了使用MongoApi与MongoDB集成的能力。我们可以按照给定的步骤来做到这一点。

打开您的MongoDB指南针。在左侧导航面板上，您将有一个新连接的选项。单击该选项，将为您提供连接的详细信息。

在URI部分中输入以下内容：

mongodb://cloud.mindsdb.com/

单击高级连接选项下拉列表。在这里，您的主机将被检测为MindSDB云。

在“身份验证”选项中，输入您的MindSDB用户名和密码。然后单击保存并连接，给您的连接一个名称并选择和颜色。

MongoDB Compass

如果您成功创建了一个连接，则将显示一个类似于此的页面：

MongoDB Compass Connection

在此页面的底部面板中，您将看到Mongo Shell栏，放大并键入以下查询，然后单击Enter。

> use mindsdb
> show collections

Mongo Shell Code

如果您得到这样的结果，则意味着我们成功地将MindSDB与MongoDB集成在一起。现在，让我们转到我们将生成ML模型的教程的第二部分。

第2部分：生成ML模型

准备数据库

我们将准备我们的数据库，我们可以在其中运行查询并执行预测。在MindSDB云控制台上，单击左导航栏中的最后一个图标。您将看到一个“选择数据源”页面。我们可以添加各种数据源，但是，对于本教程，我们将使用.csv文件。

转到文件部分，然后单击导入文件。导入您的CSV文件，并为您的数据库表提供一个名称，其中将存储.csv文件的内容。单击保存并继续。

Database Upload

现在，我们必须保存刚刚在MongoDB数据库中创建的数据库。我们可以为此目的使用databases.insertone（）命令。

要这样做，转到mongo shell并键入以下命令：

db.databases.insertOne({
    name: "HousePricingDB", // database name
    engine: "mongodb", // database engine 
    connection_args: {
        "port": 27017, // default connection port
        "host": "mongodb://cloud.mindsdb.com:27017", // connection host
        "database": "files" // database connection          
    }
});

单击Enter时，您必须收到以下答复：

Database MongoDB

如果您得到了这样的响应，则意味着您的数据库已成功创建！

了解我们的问题陈述

我们之前看到，我们将使用此Kaggle dataset预测家庭能源的使用情况。让我们仔细研究我们已经设置的数据库。我们的数据库由以下字段组成：

  • 类型：这是一个信息列。该值是所有观察值的“用电”。
  • 日期：电消耗日期。该领域没有时间戳。
  • 开始时间：消费的开始时间。
  • 结束时间：消费的结束时间
  • 用法：kwh中的消费
  • 单位：此列表示测量单元。这是所有观察结果的kWh。
  • 成本：$。
    • 的消费成本
  • 注意：主要是一个空列

我们可以在MindSDB控制台中运行以下查询，以查看我们可以看到所有字段的数据库：

SELECT * FROM files.houshold_energy LIMIT 10;

这就是将显示的内容：

Database fields

现在让我们了解我们要预测的内容。为我们提供了一个由各个字段组成的数据库，我们希望根据其功能预测能量使用。我们将培训一种ML模型，该模型了解房屋的能源使用方式如何根据功能变化。一旦我们培训了模型，我们就可以输入房屋的细节，而我们的ML模型将预测其能源的使用方式。

听起来像是一项艰巨的任务？让我们看看MindSDB如何在简单的查询中为我们做到这一点！

创建预测变量模型

现在我们的数据库已经准备好，我们可以继续创建我们的ML模型。如我们所见，预测变量模型基本上是一个受过训练的机器学习模型，可用于预测或预测称为目标变量或目标值的特定值。

我们使用创建预测命令来创建和训练ML模型。在您的MindSDB控制台中输入以下命令：

CREATE PREDICTOR mindsdb.energy_usage_predictor
FROM files
(SELECT * FROM houshold_energy)
PREDICT USAGE;

这里的energy_usage_predictor是我们的预测模型的名称，用法是我们要预测的目标值。我们想预测考虑所有其他属性的房价。单击运行或按Shift+Enter运行我们的查询。如果没有打ic，我们将成功完成查询。

MindsDB Console

就是这样！我们已经通过单个查询创建并培训了机器学习模型！那是Mindsdb！

的魔力

查询预测变量模型

我们可以通过在Mongo Shell中键入以下命令来查看我们的机器学习模型规格：

db.predictors.find({name:"energy_usage_predictor"})

当我们按ENTER时，我们获得了预测模型的所有详细信息，例如其状态，准确性，目标值和错误。

Model Generated

现在，我们最终可以查询我们的ML模型以预测特定条目的目标值。

相同的查询是：

SELECT USAGE, USAGE_explain
FROM mindsdb.energy_usage_predictor
WHERE TYPE = "Electric usage"
AND DATE = "10/23/2016"
AND STARTTIME = "2:00"
AND ENDTIME = "2:30"
AND UNITS = "kWh"
AND COST = "$0.01"
AND NOTES = "null";

和lo，看见！我们的模型根据我们输入的属性预测房屋的价格：

Price Predict

结论 ：

使用MindSDB，我们在数据库中成功创建并培训了机器学习模型，并解锁了生成数据库预测的能力。您可以访问MindsDB Documentation了解Mindsdb的各种功能。

接下来是什么？

如果您喜欢跟随本教程，请确保注册免费的MindsDB Cloud account并继续探索！ Kaggle是找到类似数据集的绝佳资源，您可以在MindSDB的帮助下创建和培训自己的ML模型。您也可以在GitHub上检查它们。