【Python大数据+AI毕设实战】个性化饮食风味数据分析系统、计算机毕业设计、包括数据爬取、Spark、数据分析、数据可视化、Hadoop

98 阅读6分钟

🎓 作者:计算机毕设小月哥 | 软件开发专家

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基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-功能介绍

本系统【Python大数据+AI毕设实战】个性化饮食风味数据分析系统,是一个旨在深度挖掘用户个人特征与饮食口味偏好之间内在关联的数据分析平台。系统以Python为核心开发语言,深度融合了Hadoop与Spark大数据处理框架,能够高效处理和分析海量的用户饮食数据。它通过收集用户的年龄、睡眠周期、锻炼习惯、所处气候带以及历史菜系背景等多维度信息,利用Spark强大的分布式计算能力进行数据清洗、转换与聚合分析。在此基础上,系统引入了K-Means等机器学习聚类算法,实现对用户群体的智能分群,挖掘不同用户画像的典型口味特征,探索诸如“夜猫子”在热带地区更偏爱何种口味等深层问题。最终,通过Django框架构建后端服务,并结合Vue与Echarts进行前端可视化展示,将复杂的分析结果以直观的图表形式呈现出来,为理解饮食偏好、实现个性化推荐提供坚实的数据支持与决策依据,完整展现了从数据到洞察的全流程大数据分析能力。

基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-选题背景意义

选题背景 随着生活水平的提高,大家不再只满足于吃饱,而是开始追求吃得好、吃得对。但每个人的口味千差万别,有人嗜甜如命,有人无辣不欢,这背后的原因其实挺复杂的,跟咱们的生活习惯、所处的环境甚至成长经历都有关系。过去,这种理解多半停留在经验或者模糊的印象上,缺乏科学的依据。现在,我们进入了大数据时代,海量的用户行为数据为我们科学地探究这个问题提供了前所未有的可能。如果能系统地收集并分析这些看似零散的数据,就有机会揭开影响饮食偏好的神秘面纱,让饮食推荐不再是盲目猜测,而是有据可依的科学分析。这便是本课题想要着手解决的现实问题,即利用现代大数据技术,对饮食风味偏好进行一次数据驱动的探索。 选题意义 这个课题的意义嘛,其实挺实在的。对咱们普通人来说,它能帮助我们更清楚地了解自己的口味形成原因,以后点外卖或者自己做饭,心里能更有数,甚至能根据身体状态和生活习惯找到更适合自己的饮食方案,算是一种小小的自我认知提升。从商业角度看,餐饮企业或者外卖平台可以利用这种分析思路,更精准地给用户推荐菜品或制定营销策略,提升用户体验和满意度,而不是搞一刀切的推广。当然,作为一个毕业设计,它的技术意义在于让我完整地走了一遍大数据处理的流程,从数据上传、预处理,到用Spark进行分布式计算和机器学习分析,再到最后的结果可视化,这本身就是一次非常宝贵的技术实践。虽然系统还比较初级,但它确实验证了用大数据方法解决饮食偏好问题的可行性,算是一个有意义的技术探索吧。

基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-技术选型

大数据框架:Hadoop+Spark(本次没用Hive,支持定制) 开发语言:Python+Java(两个版本都支持) 后端框架:Django+Spring Boot(Spring+SpringMVC+Mybatis)(两个版本都支持) 前端:Vue+ElementUI+Echarts+HTML+CSS+JavaScript+jQuery 详细技术点:Hadoop、HDFS、Spark、Spark SQL、Pandas、NumPy 数据库:MySQL

基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-视频展示

基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-视频展示

基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-图片展示

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基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-代码展示

from pyspark.sql import SparkSession
from pyspark.sql.functions import col, when, count, avg
from pyspark.ml.feature import StringIndexer, VectorAssembler
from pyspark.ml.clustering import KMeans

spark = SparkSession.builder.appName("FlavorAnalysis").getOrCreate()

# 核心功能1: 数据预处理,处理缺失值和规范化数据
def preprocess_data(df):
    # 将age字段的空值填充为0
    df_processed = df.na.fill({'age': 0})
    # 将分类字段的空值填充为'未知'
    categorical_cols = ['sleep_cycle', 'exercise_habits', 'climate_zone', 'historical_cuisine_exposure']
    for col_name in categorical_cols:
        df_processed = df_processed.na.fill({col_name: '未知'})
    # 过滤掉age为0的记录,因为0可能是无效数据,或者根据需求保留
    # df_processed = df_processed.filter(col('age') > 0)
    print("数据预处理完成,缺失值已填充。")
    df_processed.show()
    return df_processed

# 核心功能2: 基于生活习惯与环境特征的用户聚类分析
def cluster_users(df):
    # 将分类特征转换为数值索引,以供模型使用
    indexers = [StringIndexer(inputCol=column, outputCol=column+"_index").fit(df) for column in ['sleep_cycle', 'exercise_habits', 'climate_zone', 'historical_cuisine_exposure']]
    for indexer in indexers:
        df = indexer.transform(df)
    # 组装特征向量
    assembler = VectorAssembler(inputCols=['age', 'sleep_cycle_index', 'exercise_habits_index', 'climate_zone_index', 'historical_cuisine_exposure_index'], outputCol="features")
    df_features = assembler.transform(df)
    # 训练K-Means模型,这里设置k=3,将用户分为3个群体
    kmeans = KMeans(featuresCol='features', predictionCol='cluster', k=3)
    model = kmeans.fit(df_features)
    df_clustered = model.transform(df_features)
    print("用户聚类分析完成,已为每个用户分配群体标签。")
    df_clustered.select('age', 'sleep_cycle', 'cluster').show()
    return df_clustered

# 核心功能3: 分析“早起鸟”与“夜猫子”在不同气候带下的口味差异
def analyze_sleep_climate_taste(df):
    # 筛选出目标人群:早起鸟和夜猫子
    df_target = df.filter((col('sleep_cycle') == 'Early Bird') | (col('sleep_cycle') == 'Night Owl'))
    # 按睡眠周期和气候带分组,然后透视口味偏好,进行计数
    result_df = df_target.groupBy('sleep_cycle', 'climate_zone').pivot('preferred_taste').agg(count('preferred_taste')).na.fill(0)
    print("“早起鸟”与“夜猫子”在不同气候带下的口味偏好分析结果:")
    result_df.show()
    # 可以进一步计算比例,使结果更直观
    # for taste in ['Salty', 'Sweet', 'Sour', 'Spicy']:
    #     result_df = result_df.withColumn(taste + '_ratio', col(taste) / (col('Salty')+col('Sweet')+col('Sour')+col('Spicy')))
    # print("加入比例后的分析结果:")
    # result_df.show()
    return result_df

基于大数据的个性化饮食风味数据分析系统-结语

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