Analiza zbioru danych mtcars

Krzykawska Natalia

1 czym jest mtcars?

Zbiór danych mtcars to popularny zestaw danych. Zawiera informacje o 32 modelach samochodów oraz ich specyfikacjach technicznych. Dane dotyczą różnych modeli samochodów, głównie z lat 70.

Głównym celem zestawu danych mtcars jest zapewnienie łatwo dostępnego narzędzia do nauki analizy danych i statystyki oraz do badania relacji między cechami technicznymi samochodów.

2 mtcars

mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
Mazda RX4 21.0 6 160 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
Mazda RX4 Wag 21.0 6 160 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
Datsun 710 22.8 4 108 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
Hornet 4 Drive 21.4 6 258 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
Hornet Sportabout 18.7 8 360 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
Valiant 18.1 6 225 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1

3 opis zmiennych w mtacrs

  • mpg: Efektywność paliwowa (w milach na galon).
  • cyl: Liczba cylindrów w silniku (kategoryczna: 4, 6, 8).
  • disp: Pojemność skokowa silnika (w calach sześciennych).
  • hp: Moc silnika (w koniach mechanicznych).
  • drat: Stosunek przełożenia tylnego mostu.
  • wt: Masa pojazdu (w tysiącach funtów).
  • qsec: Czas przejazdu 1/4 mili (w sekundach).
  • vs: Typ silnika (0 = V, 1 = rzędowy).
  • am: Typ skrzyni biegów (0 = automatyczna, 1 = manualna).
  • gear: Liczba biegów w skrzyni biegów.
  • carb: Liczba gaźników.

4 macierz korelacji

5 podstawowe statystyki opisowe

mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
Min. :10.40 Min. :4.000 Min. : 71.1 Min. : 52.0 Min. :2.760 Min. :1.513 Min. :14.50 Min. :0.0000 Min. :0.0000 Min. :3.000 Min. :1.000
1st Qu.:15.43 1st Qu.:4.000 1st Qu.:120.8 1st Qu.: 96.5 1st Qu.:3.080 1st Qu.:2.581 1st Qu.:16.89 1st Qu.:0.0000 1st Qu.:0.0000 1st Qu.:3.000 1st Qu.:2.000
Median :19.20 Median :6.000 Median :196.3 Median :123.0 Median :3.695 Median :3.325 Median :17.71 Median :0.0000 Median :0.0000 Median :4.000 Median :2.000
Mean :20.09 Mean :6.188 Mean :230.7 Mean :146.7 Mean :3.597 Mean :3.217 Mean :17.85 Mean :0.4375 Mean :0.4062 Mean :3.688 Mean :2.812
3rd Qu.:22.80 3rd Qu.:8.000 3rd Qu.:326.0 3rd Qu.:180.0 3rd Qu.:3.920 3rd Qu.:3.610 3rd Qu.:18.90 3rd Qu.:1.0000 3rd Qu.:1.0000 3rd Qu.:4.000 3rd Qu.:4.000
Max. :33.90 Max. :8.000 Max. :472.0 Max. :335.0 Max. :4.930 Max. :5.424 Max. :22.90 Max. :1.0000 Max. :1.0000 Max. :5.000 Max. :8.000

5.1 efektywność paliwowa

Zmienna mpg oznacza liczbę mil, które samochód jest w stanie przejechać na jednym galonie paliwa. Może przyjmować wartości w zakresie od około 10,4 do 33,9, w zależności od wydajności pojazdu. Średnie zużycie paliwa wynosi 20,09mpg. Wyższa wartość mpg oznacza, że pojazd zużywa mniej paliwa na przejechaną odległość. Niższa wartość mpg wskazuje na wyższe zużycie paliwa i gorszą efektywność.

   Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
  10.40   15.43   19.20   20.09   22.80   33.90 

5.2 moc silnika

Zmienna hp oznacza moc silnika samochodu wyrażoną w koniach mechanicznych. Przyjmuje wartości od około 52 do 335. Średnia moc silnika wynosi 146,7KM. Wyższa wartość hp oznacza mocniejszy silnik, co zwykle wiąże się z szybszym przyspieszeniem. Niższe hp może wskazywać na samochody o mniejszych osiągach, ale często lepszej wydajności paliwowej.

   Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
   52.0    96.5   123.0   146.7   180.0   335.0 

5.3 masa pojazdu

Zmienna wt reprezentuje masę samochodu, mierzona w tysiącach funtów. Przyjmuje wartości od około 1,5 do 5,4. Średnia masa pojazdu wynosi 3,217 tys. funtów (ok. 1447,65kg). Wyższa masa często wiąże się z pojazdami o większych rozmiarach i pojemności, takimi jak cięższe samochody terenowe, SUV-y czy limuzyny. Mniejsza masa może wskazywać na mniejsze samochody, sportowe modele lub auta miejskie.

   Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
  1.513   2.581   3.325   3.217   3.610   5.424 

5.4 czas przejazdu 1/4 mili

Zmienna qsec określa, jak szybko samochód pokonuje dystans 1/4 mili. Przyjmuje wartości od około 14,5 do 22,9. Średni czas wynosi 17,85. Niższa wartość qsec oznacza lepsze przyspieszenie i szybszy czas przejazdu. Wyższa wartość qsec wskazuje na wolniejsze samochody lub te o mniejszej mocy i większej masie.

   Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
  14.50   16.89   17.71   17.85   18.90   22.90 

6 przykładowe histogramy zmiennych

7 zależności między zmiennymi

Dane dotyczą różnych modeli samochodów z lat 70.

7.1 efektywność paliwowa w zależności od mocy silnika

7.2 efektywność paliwowa w zależności od liczby cylindrów

Pojazdy z 4 cylindrami zużywają mniej paliwa, a te z 6 i 8 cylindrami więcej. Większa liczba cylindrów oznacza gorszą efektywność paliwową.

7.3 prędkość maksymalna w zależności od mocy silnika

Z wykresu wynika, że im większa moc tym krótszy czas przejazdu.

7.4 efektywność paliwowa w zależności od wagi pojazdu

Z wykresu wynika, że samochody o większej wadze mają niższą efektywność paliwową i zużywają więcej paliwa.

7.5 skrzynia automatyczna czy manualna?

Samochody z manualną skrzynią biegów mają lepsze osiągi (niższe qsec) paliwowe niż te z automatyczną. Typ skrzyni biegów (0 = automatyczna, 1 = manualna)

8 podsumowanie

Zbiór mtcars jest wykorzystywany do analizy statystycznych, zwłaszcza w kontekście regresji. Służy również do nauki analizy danych. Możemy badać zależności między różnymi cechami technicznymi pojazdów, takich jak ich zużycie paliwa w zależności od masy, liczby cylindrów czy mocy silnika.