Анализ данных о влиянии здорового образа жизни на сон
Введение
Кадр из мультфильма «Спящая красавица» (1959).
Для анализа я выбрала данные о сне и его связующих, ведь он занимает большую долю в нашей жизни. Особенно, в период учебы, период больших умственных нагрузок, человеческий организм нуждается в достаточном количестве сна для выполнения важных задач.
Анализ этих взаимосвязей помогает увидеть невидимые закономерности и понять, что влияет на наш отдых и самочувствие.
Цель моего анализа — продемонстрировать, насколько важен баланс здоровья и активности для формирования эталонного режима сна.
Анализ данных представлен с помощью четырех видов графиков: линейный график для отслеживания динамики между физической активностью и длительностью сна, график рассеяния для анализа корреляции между уровнем здоровья и качеством сна, круговая диаграмма для наглядного показа патологий сна, а также столбчатые диаграммы для показа влияния уровня стресса на качество сна (так как это напрямую зависит от нашей деятельности).
Данные были взяты с сайта Kaggle.
Этапы работы
1. Загрузка и обработка данных
Код для загрузки библиотек и данных.
На первом этапе были импортированы требуемые библиотеки: pandas (обработка данных), numpy (математические операции), matplotlib.pyplot (построение графиков).
После этого осуществлена загрузка основного файла датасета Sleep_health_and_lifestyle_dataset.csv в файлы Google Colab.
2. Оформление данных
Чтобы создать цветовую палитру, я попросила Chat GPT, которая ассоциируется со сном и активностью.
Prompt: создай мне цветовую палитру из 4 цветов, которая ассоциируется у тебя со сном и активностью.
Итог: палитра из 4 цветов, где сочетаются ощущение сна (спокойствие, глубина) и активности (энергия, импульс): 1. Холодный лавандовый — #8576B7. Ассоциация со сном, ночью, замедлением и внутренней тишиной. 2. Холодный голубой — #BBD7ED. Пограничное состояние между сном и пробуждением, мягкая ясность. 3. Сливочное масло — #F7E1AA. Ощущение свежести, вдоха, начала движения. 4. Тёплый янтарный — #FD482B. Активность, импульс, энергия пробуждения и фокус.
Цветовая палитра.
Код для присвоения графикам единого стиля (шрифт/размер текста/цветопая палитра).
Далее был написан блок кода, куда я встроила цветовую палитру, прописала соотношения шрифтов, стиля текста и толщин линий.
3. Построение графиков
Продолжительность сна
Код для построения графика по средней продолжительности сна по возрасту и полу.
График показывает среднюю продолжительность сна по возрастным группам для мужчин и женщин. В целом, женщины спят немного дольше мужчин, а с возрастом средний сон немного сокращается для обоих групп.
Здоровье
Код для построения графика зависимости индекса массы тела на качество сна у мужчин и женщин.
График демонстрирует зависимость качества сна от категории веса и стресса для мужчин и женщин. По оси X представлены 4 категории: Normal, Normal Weight, Overweight и Obese, по оси Y — оценки качества сна.
И индекс массы тела, и стресс оказывают заметное влияние на качество сна — чем выше вес, тем хуже сон, при этом женщины демонстрируют более стабильные показатели по сравнению с мужчинами.
Физическая активность
Код для построения графика зависимоти сна от уровня физ. активности.
На графике представлена зависимость средней длительности сна от уровня физической активности. Каждая точка соответствует среднему значению продолжительности сна при данном уровне физической активности. Линия отражает общую тенденцию изменения показателя.
Патологии сна
Код для построения диаграммы расстройств сна.
Круговая диаграмма показывает распределение респондентов по типам расстройств сна. Наибольшую долю составляют люди без выявленных расстройств сна, далее следуют Insomnia и Sleep Apnea.
Сон и работа
Код для построения графика средней продолжительности сна по профессиям.
На графике показана средняя продолжительность сна для различных профессий. По оси X отложено среднее количество часов сна, по оси Y — профессии. Диаграмма позволяет сравнить продолжительность сна между профессиональными группами и показывает, что длительность сна заметно различается в зависимости от рода деятельности, что может быть связано с уровнем нагрузки, графиком работы и стрессовыми факторами.
Стресс
Код для построения графика зависимости качества сна от уровня стресса.
На столбчатой диаграмме представлена зависимость среднего качества сна от уровня стресса. По оси X указан уровень стресса, по оси Y — среднее значение качества сна. Наблюдается выраженная тенденция: с увеличением уровня стресса среднее качество сна снижается, что указывает на негативное влияние стрессовых факторов на сон.
4. Описание используемых статистических методов
В исследовании применялись методы описательной статистики и агрегации данных.
Анализ выполнялся с использованием языка программирования Python и библиотеки pandas. Для обобщения данных использовались функции groupby () и mean (), которые позволяют рассчитывать средние значения количественных показателей по выделенным группам.
Для выявления зависимостей между показателями сна и факторами образа жизни применялся сравнительный анализ средних значений.
Визуализация данных осуществлялась с использованием библиотеки matplotlib, с настройкой диапазонов осей и цветовых шкал для повышения наглядности интерпретации.
Заключение
В ходе анализа данных о здоровье и образе жизни были построены 4 вида графиков (столбчатые диаграммы (гистограмма, линейчатая диаграмма, групированная диаграмма), линейный график, график рассеяния и круговая диаграмма). На основании полученных визуализаций можно сделать следующие выводы:
1. Анализ средней продолжительности сна по профессиям показал, что длительность сна заметно различается в зависимости от рода деятельности.
2. Была выявлена чёткая зависимость качества сна от уровня стресса.
3. Сон является чувствительным индикатором общего состояния организма и образа жизни.
Инструментарий
1. Chat GPT — исправление ошибок в коде/перевод переменных/написание промпта для стилей графиков.
2. Gemini — исправление ошибок в коде.
3. Google Collab — работа с датасетом для построения графиков.
4. Kaggle — поиск датасета для построения и анализа графиков.
5. Обложка выполнена в программе Adobe Photoshop.
