Python-sklearn模型介紹


一、模型開發

sklearn為所有模型提供了非常相似的接口,這樣使得我們可以更加快速的熟悉所有模型的用法。在這之前我們先來看看模型的常用屬性和功能

# 擬合模型
model.fit(X_train, y_train)
# 模型預測
model.predict(X_test)

# 獲得這個模型的參數
model.get_params()
# 為模型進行打分
model.score(data_X, data_y) # 線性回歸:R square; 分類問題: acc

1. 線性回歸

from sklearn.linear_model import LinearRegression
# 定義線性回歸模型
model = LinearRegression(fit_intercept=True, normalize=False, 
    copy_X=True, n_jobs=1)
"""
參數
---
    fit_intercept:是否計算截距。False-模型沒有截距
    normalize: 當fit_intercept設置為False時,該參數將被忽略。 如果為真,則回歸前的回歸系數X將通過減去平均值並除以l2-范數而歸一化。
     n_jobs:指定線程數
"""

2. 邏輯回歸

from sklearn.linear_model import LogisticRegression
# 定義邏輯回歸模型
model = LogisticRegression(penalty=’l2’, dual=False, tol=0.0001, C=1.0, 
    fit_intercept=True, intercept_scaling=1, class_weight=None, 
    random_state=None, solver=’liblinear’, max_iter=100, multi_class=’ovr’, 
    verbose=0, warm_start=False, n_jobs=1)

"""參數
---
    penalty:使用指定正則化項(默認:l2)
    dual: n_samples > n_features取False(默認)
    C:正則化強度的反,值越小正則化強度越大
    n_jobs: 指定線程數
    random_state:隨機數生成器
    fit_intercept: 是否需要常量
"""

3. 朴素貝葉斯算法NB

from sklearn import naive_bayes
model = naive_bayes.GaussianNB() # 高斯貝葉斯
model = naive_bayes.MultinomialNB(alpha=1.0, fit_prior=True, class_prior=None)
model = naive_bayes.BernoulliNB(alpha=1.0, binarize=0.0, fit_prior=True, class_prior=None)
"""
文本分類問題常用MultinomialNB
參數
---
    alpha:平滑參數
    fit_prior:是否要學習類的先驗概率;false-使用統一的先驗概率
    class_prior: 是否指定類的先驗概率;若指定則不能根據參數調整
    binarize: 二值化的閾值,若為None,則假設輸入由二進制向量組成
"""

4. 決策樹DT

from sklearn import tree 
model = tree.DecisionTreeClassifier(criterion=’gini’, max_depth=None, 
    min_samples_split=2, min_samples_leaf=1, min_weight_fraction_leaf=0.0, 
    max_features=None, random_state=None, max_leaf_nodes=None, 
    min_impurity_decrease=0.0, min_impurity_split=None,
     class_weight=None, presort=False)
"""參數
---
    criterion :特征選擇准則gini/entropy
    max_depth:樹的最大深度,None-盡量下分
    min_samples_split:分裂內部節點,所需要的最小樣本樹
    min_samples_leaf:葉子節點所需要的最小樣本數
    max_features: 尋找最優分割點時的最大特征數
    max_leaf_nodes:優先增長到最大葉子節點數
    min_impurity_decrease:如果這種分離導致雜質的減少大於或等於這個值,則節點將被拆分。
"""

5.支持向量機SVM

from sklearn.svm import SVC
model = SVC(C=1.0, kernel=’rbf’, gamma=’auto’)
"""參數
---
    C:誤差項的懲罰參數C
    gamma: 核相關系數。浮點數,If gamma is ‘auto’ then 1/n_features will be used instead.
"""

6.k近鄰算法KNN

from sklearn import neighbors
#定義kNN分類模型
model = neighbors.KNeighborsClassifier(n_neighbors=5, n_jobs=1) # 分類
model = neighbors.KNeighborsRegressor(n_neighbors=5, n_jobs=1) # 回歸
"""參數
---
    n_neighbors: 使用鄰居的數目
    n_jobs:並行任務數
"""

7. 多層感知機(神經網絡)

from sklearn.neural_network import MLPClassifier
# 定義多層感知機分類算法
model = MLPClassifier(activation='relu', solver='adam', alpha=0.0001)
"""參數
---
    hidden_layer_sizes: 元祖
    activation:激活函數
    solver :優化算法{‘lbfgs’, ‘sgd’, ‘adam’}
    alpha:L2懲罰(正則化項)參數。
"""

二、模型評估

1. 交叉驗證

from sklearn.model_selection import cross_val_score
cross_val_score(model, X, y=None, scoring=None, cv=None, n_jobs=1)
"""參數
---
    model:擬合數據的模型
    cv : k-fold
    scoring: 打分參數-‘accuracy’、‘f1’、‘precision’、‘recall’ 、‘roc_auc’、'neg_log_loss'等等
"""

2. 檢驗曲線

from sklearn.model_selection import validation_curve
train_score, test_score = validation_curve(model, X, y, param_name, param_range, cv=None, scoring=None, n_jobs=1)
"""參數
---
    model:用於fit和predict的對象
    X, y: 訓練集的特征和標簽
    param_name:將被改變的參數的名字
    param_range: 參數的改變范圍
    cv:k-fold
   
返回值
---
   train_score: 訓練集得分(array)
    test_score: 驗證集得分(array)
"""

三、模型保存

1. 保存為pickle文件

import pickle

# 保存模型
with open('model.pickle', 'wb') as f:
    pickle.dump(model, f)

# 讀取模型
with open('model.pickle', 'rb') as f:
    model = pickle.load(f)
model.predict(X_test)

2.sklearn自帶方法joblib

#from sklearn.externals import joblib
import joblib
#保存模型 
joblib.dump(model, 'model.pickle') 

#載入模型 
model = joblib.load('model.pickle')

 


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