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# Einfluss des Schlafs auf die Herzfrequenz am nächsten Tag
## Projektübersicht
Dieses Projekt analysiert den Einfluss des Schlafs auf die durchschnittliche Herzfrequenz am nächsten Tag unter Berücksichtigung mehrerer Faktoren wie Schlafqualität, Schlafdauer, Stresslevel und weiterer demografischer und physiologischer Daten. Die Analyse basiert auf einem Datensatz, der auf **Kaggle** unter dem Titel ["Sleep Health and Lifestyle Dataset"](https://www.kaggle.com/datasets/uom190346a/sleep-health-and-lifestyle-dataset?resource=download) von **Laksika Tharmalingam** bereitgestellt wurde.
## Ziel des Projekts
Das Hauptziel dieser Analyse ist es, die Frage zu beantworten: **"Wie beeinflusst der Schlaf die Herzfrequenz am nächsten Tag?"** Um dieses Ziel zu erreichen, wurden verschiedene Variablen des Datensets auf ihre Beziehung zur Herzfrequenz untersucht.
## Datensatzbeschreibung
Der Datensatz enthält folgende relevante Variablen:
- **Sleep Duration**: Schlafdauer in Stunden.
- **Quality of Sleep**: Qualität des Schlafs, gemessen auf einer Skala von 1 bis 10.
- **Heart Rate**: Durchschnittliche Herzfrequenz am Tag nach dem Schlaf (Zielvariable).
- **Stress Level**: Stresslevel der Person, ebenfalls auf einer Skala von 1 bis 10.
- **Physical Activity Level**: Körperliche Aktivität der Person in Minuten pro Tag.
- **Age**: Alter der Person in Jahren.
- **Daily Steps**: Anzahl der täglich zurückgelegten Schritte.
- **Systolic BP** und **Diastolic BP**: Blutdruckwerte (systolisch/diastolisch).
- **Sleep Disorder**: Vorliegen einer Schlafstörung (z.B. Insomnia, Schlafapnoe).
- **Occupation** und **BMI Category**: Beruf und Body-Mass-Index-Kategorie der Person.
## Insights und Ergebnisse
### 1. Schlaf als Hauptfaktor
#### Schlafqualität
- **Schlafqualität** hat einen signifikanten Einfluss auf die Herzfrequenz. Eine höhere Schlafqualität führt zu einer niedrigeren Herzfrequenz, was darauf hindeutet, dass qualitativ hochwertiger Schlaf eine erholsame Wirkung auf das Herz-Kreislauf-System hat.
- **Interpretation**: Eine ungestörte und erholsame Nacht verbessert die kardiovaskuläre Regeneration und reduziert die Herzfrequenz am nächsten Tag.
#### Schlafdauer
- **Schlafdauer** zeigt einen positiven Einfluss auf die Herzfrequenz: Längere Schlafdauer führt zu einer leicht erhöhten Herzfrequenz am nächsten Tag. Dies könnte auf eine nicht-lineare Beziehung hindeuten, bei der eine verlängerte Schlafdauer mit Schlafstörungen oder Unregelmäßigkeiten in der Schlafstruktur assoziiert ist.
- **Interpretation**: Die Schlafqualität hat einen stärkeren Einfluss auf die Herzfrequenz als die Schlafdauer allein, was darauf hinweist, dass ungestörter Schlaf wichtiger ist als die bloße Schlaflänge.
### 2. Weitere Faktoren, die den Schlaf beinflussen
#### Stresslevel
- **Stresslevel**: Ein höheres Stressniveau erhöht die Herzfrequenz signifikant, selbst bei ausreichendem Schlaf. Stress schwächt die positiven Effekte von Schlafqualität und Schlafdauer ab.
- **Interpretation**: Personen mit hohem Stresslevel profitieren weniger vom Schlaf, da Stress das Herz-Kreislauf-System belastet und die Erholung behindert.
#### Körperliche Aktivität
- **Körperliche Aktivität** hat einen minimalen Einfluss auf die Herzfrequenz und steht in dieser Analyse nicht in direktem Zusammenhang mit einer signifikanten Änderung der Herzfrequenz. Dies könnte darauf hindeuten, dass tägliche Aktivität eher indirekt über die Verbesserung der Schlafqualität wirkt.
#### Alter
- **Alter**: Mit zunehmendem Alter sinkt die Herzfrequenz tendenziell leicht, was auf eine mögliche Anpassung des Herz-Kreislauf-Systems hinweist. Ältere Personen haben möglicherweise von Natur aus eine stabilere Herzfrequenz.
- **Interpretation**: Das Alter wirkt sich tendenziell positiv auf die Herzfrequenz aus und könnte die Schlafqualität beeinflussen.
#### Blutdruck
- **Systolischer Blutdruck**: Verschiedene systolische Blutdruckwerte zeigen unterschiedliche Effekte auf die Herzfrequenz. Höhere Blutdruckwerte sind in der Regel mit einer höheren Herzfrequenz assoziiert.
- **Interpretation**: Der Blutdruck spielt eine wichtige Rolle in der Regulation der Herzfrequenz und beeinflusst die Erholungsfähigkeit des Körpers während des Schlafs.
## Modellgüte und Evaluation
Ein lineares Regressionsmodell wurde verwendet, um die Herzfrequenz anhand der verschiedenen Prädiktoren vorherzusagen. Die wichtigsten Ergebnisse der Modellbewertung sind:
- **R²-Score**: 86.43\% der Varianz in der Herzfrequenz werden durch das Modell erklärt. Dies zeigt eine starke Vorhersagekraft.
- **Mean Squared Error (MSE)**: Der durchschnittliche quadratische Fehler beträgt 2.6844, was auf eine gute Übereinstimmung zwischen den vorhergesagten und den tatsächlichen Herzfrequenzwerten hindeutet.
## Schlussfolgerungen
- **Schlafqualität** ist der wichtigste Faktor für eine niedrige Herzfrequenz am folgenden Tag und übertrifft die Bedeutung der Schlafdauer.
- **Stress** und **Blutdruck** wirken als moderierende Faktoren, die die positiven Effekte von Schlaf auf die Herzfrequenz reduzieren können.
- **Empfehlungen**:
- Maßnahmen zur Verbesserung der Schlafqualität sind entscheidend für die Senkung der Herzfrequenz und die kardiovaskuläre Gesundheit.
- Die Reduktion von Stress und die Kontrolle des Blutdrucks sollten ebenfalls in Betracht gezogen werden, um die Erholungseffekte des Schlafs auf die Herzfrequenz zu maximieren.
## Datennutzung und Quellen
Dieser Datensatz wurde auf **Kaggle** unter dem Titel ["Sleep Health and Lifestyle Dataset"](https://www.kaggle.com/datasets/uom190346a/sleep-health-and-lifestyle-dataset?resource=download) von **Laksika Tharmalingam** bereitgestellt. Alle Erkenntnisse und Analysen basieren auf diesen Daten.
## Lizenz
Dieses Projekt steht unter der MIT-Lizenz - weitere Informationen findest du in der Datei [LICENSE](./LICENSE).