根据PHM2012轴承数据集进行固定特征提取并进行寿命预测python代码

首先，我们需要导入所需的库和数据集。假设我们已经将数据集保存在名为`phm_data.csv`的文件中。

import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.metrics import mean_squared_error

# 加载数据集
data = pd.read_csv('phm_data.csv')

接下来，我们需要对数据进行预处理。首先，我们要移除数据集中的无关列，保留与寿命预测有关的列。假设我们的数据集中有以下列：

| 列名 | 描述 |
| --- | --- |
| id | 轴承的唯一标识符 |
| cycle | 操作周期数 |
| op_setting_1 | 操作设置1 |
| op_setting_2 | 操作设置2 |
| op_setting_3 | 操作设置3 |
| sensor_1 | 传感器1读数 |
| sensor_2 | 传感器2读数 |
| ... | ... |
| sensor_21 | 传感器21读数 |
| RUL | 剩余寿命（我们要预测的目标值） |

我们需要移除`id`列和所有`op_setting`列，因为这些列与寿命预测无关。

# 移除无关列
data = data.drop(['id', 'op_setting_1', 'op_setting_2', 'op_setting_3'], axis=1)

接下来，我们要对数据进行标准化，以便在训练模型之前进行固定特征提取。

# 将数据标准化
scaler = StandardScaler()
data_scaled = scaler.fit_transform(data)

# 将标准化后的数据转换为 pandas DataFrame
data_scaled = pd.DataFrame(data_scaled, columns=data.columns)

然后，我们可以使用PCA（主成分分析）算法进行固定特征提取。PCA算法可以将高维数据降至低维，并保留最具代表性的特征。

from sklearn.decomposition import PCA

# 创建 PCA 模型
pca = PCA(n_components=10)

# 用标准化后的数据拟合 PCA 模型
pca.fit(data_scaled)

# 对标准化后的数据进行 PCA 变换
data_pca = pca.transform(data_scaled)

# 将 PCA 变换后的数据转换为 pandas DataFrame
data_pca = pd.DataFrame(data_pca)

最后，我们可以使用线性回归模型来预测轴承的寿命，并评估模型性能。

# 将数据集拆分为训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(data_pca, data['RUL'], test_size=0.2, random_state=42)

# 创建线性回归模型
model = LinearRegression()

# 用训练数据拟合模型
model.fit(X_train, y_train)

# 在测试集上进行预测
y_pred = model.predict(X_test)

# 计算均方根误差
rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y_test, y_pred))
print('均方根误差：', rmse)

这就完成了固定特征提取和寿命预测的代码。你可以根据自己的需求进行调整和优化。