Python3入門機器學習 整合學習

2021-09-20 02:32:10 字數 4673 閱讀 3283

整合學習是使用一系列學習器進行學習,並使用某種規則把各個學習結果進行整合從而獲得比單個學習器更好的學習效果的一種機器學習方法。

#準備資料

x,y = datasets.make_moons(noise=0.3,n_samples=500,random_state=42)

from sklearn.model_selection import train_test_split

x_train,x_test,y_train,y_test = train_test_split(x,y,random_state=666)

#邏輯回歸**

from sklearn.linear_model import logisticregression

log_reg = logisticregression()

log_reg.fit(x_train,y_train)

log_reg.score(x_test,y_test)

#svm**

from sklearn.svm import svc

svc = svc()

svc.fit(x_train,y_train)

svc.score(x_test,y_test)

#決策樹**

from sklearn.tree import decisiontreeclassifier

dec_clf = decisiontreeclassifier()

dec_clf.fit(x_train,y_train)

dec_clf.score(x_test,y_test)

y1_predict = log_reg.predict(x_test)

y2_predict = svc.predict(x_test)

y3_predict = dec_clf.predict(x_test)

#使用整合學習的方法決定最終**結果

使用sklearn中的votingclassifier

from sklearn.ensemble import votingclassifier

voting_clf = votingclassifier(estimators=[

('log_clf',logisticregression()),

('svm',svc()),

('dec_clf',decisiontreeclassifier())

],voting='hard') #hard為少數服從多數的整合學習方式

soft voting這種方式必須要模型具有**概率的能力,例如邏輯回歸演算法本身就是基於概率做分類的,而knn演算法一類的非引數學習方法,也可以根據樣本資料**概率,svm演算法可以將probablity屬性設定為true以支援概率**。

voting_clf2 = votingclassifier(estimators=[

('log_clf',logisticregression()),

('svm',svc(probability=true)),

('dec_clf',decisiontreeclassifier(random_state=666))

],voting='soft')

voting_clf2.fit(x_train,y_train)

voting_clf2.score(x_test,y_test)

讓每個子模型只看資料的一部分,用放回取樣的方式來訓練大量的子模型,作為整合學習的方法。

from sklearn.ensemble import baggingclassifier

#建立bagging整合學習的引數

#使用decisiontreeclassifier()作為子模型,決策樹作為子模型更容易建立子模型間的差異性,對於bagging這種方式的整合學習來說,決策樹是相對較好的子模型選擇

#max_samples決定每個子模型最多參考樣本資料量

#n_estimators決定生成多少個子模型

#bootstrap決定採用放回抽樣還是不放回抽樣,true為放回抽樣

bagging_clf = baggingclassifier(decisiontreeclassifier(),max_samples=100,n_estimators=500,bootstrap=true)

上例為對樣本進行隨機取樣,但對於bagging,其實有更多的方法可以進行取樣來建立子模型

#max_features設定隨機取的最大樣本特徵數量

#bootstrap_features設定對特徵進行放回或不放回取樣

#oob_score設定對所有樣本進行取樣,不分離訓練和測試資料集,而在隨機取樣中所有沒有被取樣的資料作為測試集使用

random_subspaces_clf = baggingclassifier(decisiontreeclassifier(),max_samples=500,n_estimators=500,bootstrap=true,

max_features=1,bootstrap_features=true,n_jobs=-1,oob_score=true)

random_subspaces_clf.fit(x,y)

random_subspaces_clf.oob_score_

random patches

random_patches_clf = baggingclassifier(decisiontreeclassifier(),max_samples=100,n_estimators=500,bootstrap=true,

max_features=1,bootstrap_features=true,n_jobs=-1)

random_patches_clf.fit(x,y)

random_patches_clf.oob_score

隨機森林

ada boosting思路,對每次學習後,無法較好擬合的資料點,在下次擬合過程中,增加這些資料點的權重,依次迴圈生成子模型

gradient boosting思路,對於上次擬合錯誤的資料點,給與下乙個模型專門訓練,依次迴圈

#gradientboostingclassifier本身基於決策樹進行,因此不需要設定best_estamitor

from sklearn.ensemble import gradientboostingclassifier

ada_clf = gradientboostingclassifier(n_estimators=500)

ada_clf.fit(x_train,y_train)

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