AI、泰坦尼克和存活率

Kaggle 人工智能競賽網站上,有一個知名的競賽,是初學者必經之路,名字叫 "Titanic - Machine Learning from Disaster",翻譯過來就是“泰坦尼克 - 災難中的機器學習”。

這個競賽提供了一個數據集,即泰坦尼克號上的乘客信息,共計 1309 條,也就是 1309 人。 分爲訓練數據集 891 人,測試數據集 418 人。

測試數據集中,標明瞭是生還是死,即有一個 “survived” 字段。 而測試數據集則沒有,要參賽者用算法來預測。

數據字段包括,換個說法吧,每個人的信息有:

ID 乘客編碼,這就是個順序碼,沒有意義。

Pclass,客艙等級,也就是頭等艙,二等,三等這幾個級別。這個等級對於是否能存活下來,非常重要。

Name,姓名,姓名裏還能分解出“先生”、“女士”、“爵士” 等有用信息,代表性別和社會地位。

Sex,性別,這個很重要。

Age,年齡,這個也很重要。

Parch,父母子女,即父母子女同行人數。

Sibsp,兄弟姐妹,即兄弟姐妹同行人數。

Ticket,船票編號,沒什麼太大意義。

Fare,票價,這個有點意義。

Cabin,客艙編號,有很多人缺失客艙編號。

Embarked,登船港口。

這個競賽,就是要用訓練集中的這些數據,擬合出一個模型,用來預測測試數據集中人的生死,預測的準,得分就多。

拿到數據後,我首先想到一個問題,船上是否有中國人。統計每個人名字的長度,然後按照名字長度做逆排序,打印出來,最後幾個名字中,可能是中國人的有:

Ling, Mr. Lee;Bing, Mr. Lee;Hee, Mr. Ling;Lang, Mr. Fang;Chip, Mr. Chang;Foo, Mr. Choong;

最後一個是不是中國人,感覺有點沒把握。但前面的5人,應該有把握。

但我們的數據只有 1309 人,而船上實際有3000餘人,據報道,共有 8 位中國人,其中 6 人存活。英國導演亞瑟·瓊斯和詹姆斯·卡梅隆還製作了一個紀錄片,名爲《六人——泰坦尼克上的中國倖存者》,替這6位中國人正名:他們沒有貪生怕死,而是按照規矩逃生的。

統計一下,生死概率。 訓練數據集共891人,死亡 549 人,存活 342 人。

訓練集中,生存率爲 38%。

是否能夠生存下去,性別是至關重要的決定因素:泰坦尼克號,確乎照顧了婦孺,男人們普遍爺們兒,堪稱所謂的紳士風度。

女人的生存率爲:74%。

男人的生存率爲:19%。

所以就有人質疑,8位中國男人,何以存活了6位。

畫個男女生存比例圖:

但另一個影響生存比例的重要因素,說起來,就令人心中憤懣了。那就是艙位等級。艙位一共三等:1等,2等,3等。

1等存活率 63%。

2等存活率 47%。

3等存活率 24%。

畫個圖:

還可以繼續探究一下,1、2、3等艙位中,男士女士生存比率對比,可以看一下不同社會階層的紳士含量。

1等艙中,男人生存率爲 36.9%,女人生存率爲 96.8%。

2等艙中,男人生存率爲 15.7%,女人生存率爲92.1%。

3等艙中,男人生存率爲 13.5%,女人生存率爲50%。

很清楚,2等艙的男人紳士含量最高,女男生存比例最高,女士得到最大的保護。

而1等艙和3等艙,對於女士來說那個更好,就不大容易判斷,如果僅僅按照比例來看,則3等艙比例爲3.7,1等艙爲2.6,似乎反倒是 3等艙紳士含量高。但考慮到 1 等艙中存活女性的比例已經高達 96.8%,意味很可能所有女性都得到了照顧(3.2%的死亡可能是意外)。而 3 等艙中還是有很多男人,是看着女人死掉,而逃生了。

所以,3等艙,對女性情況最差。

但是,我們最關注的,不該是女士,而應該是孩子。成人,死則死矣,孩子卻是無辜的。對於這個世界來說,孩子是客人,他們被迫來此地,成人當對孩子有愧疚感。

讓我們來算算泰坦尼克上,孩子的存活率。我們用15歲來劃分成年與否。

孩子一共78人,總存活率 58%。遠遠低於女性總存活率 74%。

1等艙孩子一共5人,總存活率80%。這令人驚訝,爲何1等艙居然有孩子沒能存活下來。當然,遠遠不如1等艙中女性的存活率。

2等艙孩子19人,總存活率100%。2等艙對女士保護最好,對孩子的保護也是最好的,100%。

3等艙孩子54人,總存活率41%。還是不如3等艙中女人的存活率。

計算至此,冒然得出三個結論:

第一、這艘船上,確實對女性、孩子、有錢人保護更好一些。價值觀是鮮明的。

第二、女性優先,孩子第二。在我看來,這是不對的。 應該孩子第一、女性第二。

第三、最閃光的人性,在2等艙。對於孩子和女性的保護,遠超 1等和3等。或許可以解釋爲,中產階級道德感最強?

乘客的姓名信息,也大有玄機,因爲其中包含了一些代表地位的稱謂。

最普遍的是普通老百姓,那麼就是 Mr、Mrs、Miss。他們的存活率和前面的分析差不多。

最牛逼的是有爵位的,這樣的 Don、Sir、the Countess、Dona、Lady,就是沒有爵位,也都是地位尊貴的大老爺們,而其地位則來自血統,也就是爹媽給的。換到中國,那就是高級公務員。全船這樣的人很少,就 5 人,其中 Dona 和 Lady 兩位是女士。活下來呢,3 人,也就是說,只有 1 位男人活下來了。總的來說,還是很體面的,死去的兩位大概率是有機會生存下去的。

還有一類,是 Master、Jonkheer,這個 Master 不是碩士生,應該指有點小地位的地主、鄉紳什麼的。這一類共 62 人,存活 23 人,

最後一類,是 Capt(船長,海軍上校)、Col(陸軍上校)、Major(少校)、Dr(博士、醫生)、Rev(牧師)。這一類,是專業、職業階層,他們地位來自個人能力,而不是血統。這個羣體共有 23 人,存活 5 人,21% 存活率。如果去掉其中1位女士,則生存率爲 18%。遠低於1等艙男人生存率36.9%,也低於全船男人生存率19%,當然,還是高於2等和3等艙的男人生存率,高的並不多。這個團體,應該是很體面的,非常紳士。其中,Capt 一人,就是那位尊敬的老船長了。

同船家庭成員數,居然也影響了存活率。 一家 2 - 4 人,則存活率較高,如果單身1人,存活率就低,大於 4 人,存活率也低,原因難解。

登船的港口、票號也對存活率有影響,至於原因,則更難索解。 

願泰坦尼克號上,每一位死去的人,死時都無痛苦,死後都得安息。願那些讓出生存機會的人,在天堂中安詳快樂。

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