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标题: 使用 sklearn 进行岭回归 [打印本页]

作者: 2744557306    时间: 2024-3-15 16:39
标题: 使用 sklearn 进行岭回归
岭回归是一种用于处理多重共线性数据的线性回归技术,它通过对系数施加惩罚来限制模型的复杂性。这个惩罚项是通过添加一个正则化参数(通常表示为 λ 或 alpha)与系数向量的 L2 范数的平方成比例来实现的。岭回归的优化目标是最小化残差平方和和正则化项之和。
! Z3 a8 N+ v, O' g- h* \2 G/ M( p下面是岭回归的关键特点:  y% v$ T$ C  w8 S" Q  F8 u, ~, }# a5 g
8 S/ v3 m. T; x% p
1.正则化项: 岭回归通过添加一个惩罚项来约束模型的系数,使其不要过大,从而避免过拟合。这个惩罚项由正则化参数控制,它越大,惩罚效果越强,系数越趋向于零。
6 I, t5 w( ^8 H2.解决多重共线性: 当特征之间存在高度相关性时,普通的线性回归模型可能会变得不稳定,导致系数估计不准确。岭回归通过对系数的大小进行限制,能够更好地应对多重共线性问题。
, `3 l9 H, r% @* Q* ~" a3.超参数调优: 岭回归有一个关键的超参数,即正则化参数(λ 或 alpha)。这个参数需要根据数据集进行调优,通常使用交叉验证来选择最佳的正则化参数,以在训练数据上获得最佳的模型性能。3 h) I4 ~0 k4 t
4.稳定性: 与普通的线性回归相比,岭回归对数据中的噪声更加稳健,能够产生更加稳定和可靠的系数估计。" ]. Y8 V5 `9 o  |/ }  U! O
5.不可解性: 与普通的线性回归不同,岭回归没有封闭形式的解析解,需要使用数值优化方法来求解。
0 L, T/ ^+ s: \7 ?/ H- T. w) q
. w1 i' A" S' t9 W. Z4 n8 p总的来说,岭回归是一种强大的线性回归技术,特别适用于处理高维数据集或存在多重共线性的数据。' O5 v6 E4 Y8 S6 `: G8 x

9 |( L3 d' ^/ G# k
4 ]0 W: G% Y# @8 r3 f3 d这段代码执行了以下操作:; ]& D1 x0 u. q# \1 F8 @0 V8 S
% H) L0 N2 `+ d& e  |
1.导入所需库:
  1.    import numpy as np0 Z) T( l! Y, ]; i/ K
  2.    import pandas as pd
    2 Y/ ?: `* H  Q$ S2 O! N' }
  3.    from sklearn.linear_model import LogisticRegression
复制代码
2.定义源数据:
  1.    df = pd.DataFrame({
    - E7 o/ B& L! r1 _8 ?
  2.        'good': [1, 1, 0, 0, 0, 1, 1],
    , o. P9 |( F+ H$ P
  3.        'sweet': [.95, .76, .82, .57, .69, .77, .89],
    & [% O6 q$ q2 S# V  q( V7 {" `
  4.        'density': [.876, .978, .691, .745, .512, .856, 1.297],
    ' f% r" w' Z# r; {, k
  5.        'volume': [1.85, 2.14, 1.34, 1.38, 0.67, 2.35, 1.69],
    2 y5 E6 W% c5 t: Q
  6.        'quality': [2.51, 2.45, 1.34, 1.15, 1.23, 3.95, 2.67],$ D4 w) m- |- y) L' q* |6 _
  7.    })
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创建了一个包含特征和标签的 DataFrame,其中 good 列是标签,表示样本是否好。( n; x8 n9 f8 G, B: q
' J" H4 }6 {$ z3 J$ S* @
3.将数据转换为数组格式:
  1.    X = np.array(df[df.columns[1:]])  # 特征集
    * k- U6 ]& i' p8 t* B6 O; [# v
  2.    y = np.array(df['good'])           # 标签集
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4.建立逻辑回归模型并拟合数据:
  1.    model = LogisticRegression()
    5 K3 e) ?7 Z! r' @, p1 b. l9 i
  2.    model.fit(X, y)
复制代码
使用 LogisticRegression 创建了逻辑回归模型,并使用 fit() 方法拟合了数据。# f0 d" K4 [$ C9 e
( g) B6 P4 y0 ]
5.提取模型参数:
  1.    b0 = model.intercept_[0]  # 截距
    9 x& k" `3 e3 S5 C
  2.    b1, b2, b3, b4 = model.coef_[0][0], model.coef_[0][1], model.coef_[0][2], model.coef_[0][3]  # 系数
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6.进行预测:
  1.    df2 = pd.DataFrame({, m( A: s$ A4 Y( B7 L' u* U
  2.        'sweet': [.5, 1],9 A) H; C2 H* c$ ?0 B
  3.        'density': [.5, 1],
    + I  S. u7 K1 R! ~4 w% `5 a
  4.        'volume': [.5, 2],1 h  w  v: Z7 p; l8 O
  5.        'quality': [.5, 2],
    6 Y) `) m3 r0 n! t1 Y* N5 ]6 J
  6.    })1 M7 L; q- D1 g5 W' t! I
  7.    model.predict(np.array(df2))
复制代码
使用训练好的模型进行预测,预测了两个新样本的好坏标签。
/ u( ^6 i! o) X) W通过这段代码,你可以使用逻辑回归模型对给定的数据进行分类,并进行新样本的预测。- y, g% o5 f' d8 F8 n

( x7 H+ ]* @) c
5 S( y6 C8 _. q: f/ G2 j3 B

12.logit_regression.py

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