sklearn中模型评估和预测
一、模型验证方法如下:
- 通过交叉验证得分:model_sleection.cross_val_score(estimator,X)
- 对每个输入数据点产生交叉验证估计:model_selection.cross_val_predict(estimator,X)
- 计算并绘制模型的学习率曲线:model_selection.learning_curve(estimator,X,y)
- 计算并绘制模型的验证曲线:model_selection.validation(estimator,...)
- 通过排序评估交叉验证的得分在重要性:model_selection.permutation_test_score(...)
①通过交叉验证得分:model_sleection.cross_val_score(estimator,X)
import numpy as np
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from sklearn import datasets,svm
digits=datasets.load_digits()
X=digits.data
y=digits.target
svc=svm.SVC(kernel='linear')
C_s=np.logspace(-10,0,10)
print("参数列表长度",len(C_s))
scores=list()
scores_std=list()
n_folds=3
for C in C_s:
svc.C=C
this_scores=cross_val_score(svc,X,y,cv=n_folds,n_jobs=1)
#print(this_scores)
scores.append(np.mean(this_scores))
scores_std.append(np.std(this_scores)) #绘制交叉验证的曲线
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(1,figsize=(4,3))
plt.clf()
plt.semilogx(C_s,scores)
plt.semilogx(C_s,np.array(scores)+np.array(scores_std),'b--')
plt.semilogx(C_s,np.array(scores)-np.array(scores_std),'b--')
locs,labels=plt.yticks()
plt.yticks(locs,list(map(lambda x:"%g" %x,locs)))
plt.ylabel("CV score")
plt.xlabel("Parameter C")
plt.ylim(0,1.1)
plt.show()
结果图
②对每个输入数据点产生交叉验证估计:model_selection.cross_val_predict(estimator,X)
from sklearn import datasets,linear_model
from sklearn.model_selection import cross_val_predict
disbetes=datasets.load_diabetes()
X=disbetes.data[:150]
y=disbetes.target[:150]
lasso=linear_model.Lasso()
y_pred=cross_val_predict(lasso,X,y)
print(y_pred) 结果:
[ 174.26933996 117.6539241 164.60228641 155.65049088 132.68647979
128.49511245 120.76146877 141.069413 164.18904498 182.37394949
111.04181265 127.94311443 135.0869234 162.83066014 135.3573514
157.64516523 178.95843326 163.3919841 143.85237903 144.29748882
133.58117218 124.77928571 132.90918003 208.52927 153.61908967
154.16616341 118.95351821 163.50467541 145.89406196 168.3308101
155.87411031 123.45960148 185.70459144 133.38468582 117.2789469
150.27895019 174.1541028 160.03235091 192.31389633 161.58568256
154.2224809 119.35517679 146.15706413 133.82056934 179.68118754
137.96619936 146.07788398 126.77579723 123.32101099 166.26710247
146.41559964 161.67261029 147.47731459 138.44595305 144.85421048
113.77990664 185.54970402 115.31624749 142.23672103 171.07792136
132.5394716 177.80524864 116.5616502 134.25230846 142.88707475
173.2830912 154.31273504 149.16680759 144.88238997 121.97783103
110.38457621 180.25559631 199.06141058 151.1195546 161.14217698
153.96960812 150.77179755 113.30903579 165.15755771 115.85735727
174.19267171 150.12027233 115.47891783 153.38967232 115.31573467
156.49909623 92.62211515 178.15649994 131.59320715 134.46166754
116.97678633 190.00790119 166.01173292 126.25944471 134.29256991
144.71971963 190.9769591 182.39199466 154.45325308 148.30325558
151.72036937 124.12825466 138.6011155 137.75891286 123.0917243
131.74735403 112.07367481 124.56956904 156.78432061 128.63135591
93.68260079 130.54324394 131.8693231 154.5708257 179.81343019
165.78130755 150.04779033 162.37974736 143.92996797 143.15645843
125.20161377 145.99590279 155.3505536 145.97574185 134.66120515
163.92450638 101.92329396 139.33014324 122.71377023 152.20573113
153.36931089 116.76545147 131.96936127 109.74817383 132.57453994
159.38030328 109.31343881 147.69926269 156.3664255 161.12509958
128.16523686 156.78446286 154.04375702 124.83705022 143.85606595
143.23651701 147.76316913 154.21572891 129.07895017 157.79644923]
③、计算并绘制模型的学习率曲线:model_selection.learning_curve(estimator,X,y)
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.naive_bayes import GaussianNB
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.datasets import load_digits
from sklearn.model_selection import learning_curve
from sklearn.model_selection import ShuffleSplit def plt_learning_curve(estimator,title,X,y,ylim=None,cv=None,n_jobs=1,train_size=np.linspace(.1,1.0,5)):
plt.figure()
plt.title(title)
if ylim is not None:
plt.ylim(*ylim)
plt.xlabel("Training examples")
plt.ylabel("Score")
train_sizes,train_scores,test_scores=learning_curve(
estimator,X,y,cv=cv,n_jobs=n_jobs,train_sizes=train_size)
train_scores_mean=np.mean(train_scores,axis=1)
train_scores_std=np.std(train_scores,axis=1)
test_scores_mean=np.mean(test_scores,axis=1)
test_scores_std=np.std(test_scores,axis=1)
plt.grid()
plt.fill_between(train_sizes,train_scores_mean-train_scores_std,train_scores_mean+train_scores_std,alpha=0.1,color="r")
plt.fill_between(train_sizes,test_scores_mean-test_scores_std,test_scores_mean+test_scores_std,alpha=0.1,color="g")
plt.plot(train_sizes,train_scores_mean,"o-",color="r",label="Training score")
plt.plot(train_sizes,test_scores_mean,"o-",color="g",label="Cross-validation score") plt.legend(loc="best")
return plt digits=load_digits()
X,y=digits.data,digits.target
title="Learning Curves(Nativr Bayes)" cv=ShuffleSplit(n_splits=100,test_size=0.2,random_state=0)
estimator=GaussianNB()
plt_learning_curve(estimator,title,X,y,ylim=(0.7,1.0),cv=cv,n_jobs=1)
title="Learnming Curves (SVM,RBF kernel,$\gamma=0.001$)"
cv=ShuffleSplit(n_splits=10,test_size=0.2,random_state=0)
estimator=SVC(gamma=0.001)
plt_learning_curve(estimator,title,X,y,(0.7,1.01),cv=cv,n_jobs=1)
plt.show()
④、计算并绘制模型的验证曲线:model_selection.validation(estimator,...)
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from sklearn.datasets import load_digits
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.model_selection import validation_curve
digits = load_digits()
param_range=np.logspace(-6,-1,5)
train_scores,test_scores=validation_curve(SVC(),X,y,param_name="gamma",param_range=param_range,
cv=10,scoring="accuracy",n_jobs=1)
train_scores_mean=np.mean(train_scores,axis=1)
train_scores_std=np.std(train_scores,axis=1)
test_scores_mean=np.mean(test_scores,axis=1)
test_scores_std=np.std(test_scores,axis=1) plt.title("Validation Curve with SVM")
plt.xlabel("$\gamma$")
plt.ylabel("Score")
plt.ylim(0.0,1.1)
lw=2
plt.semilogx(param_range,train_scores_mean,label="Training score",color="darkorange",lw=lw)
plt.fill_between(param_range,train_scores_mean-train_scores_std,train_scores_mean+train_scores_std,
alpha=0.2,color="darkorange",lw=lw)
plt.semilogx(param_range,test_scores_mean,label="Cross-validation Score",color="navy",lw=lw)
plt.fill_between(param_range,test_scores_mean-test_scores_std,test_scores_mean+test_scores_std,
alpha=0.2,color="navy",lw=lw)
plt.legend(loc="best")
plt.show()
⑤、通过排序评估交叉验证的得分在重要性:model_selection.permutation_test_score(...)---现在用的很少
二、模型评估方法
sklearn模型预测性能的评估方法
- Estimator对象的score方法
- 在交叉验证中使用的scoring参数
Estimator对象的score方法
score(self,X,y,y_true)函数在内部会调用predict函数获得预测响应y_predict,然后与传人的真实响应进行比较,计算得分
使用estimator的score函数来苹果模型的性能,默认情况下
分类器对应于准确率:sklearn.metrics.accuracy_score
回归器对应于R2得分:sklearn.metrics.r2_score
在交叉验证中使用scoring参数
上面的两个模型选择工具中都有一个参数“scoring”,该参数用来指定在进行网格搜索或计算交叉验证得分的时候,用什么标砖度量“estimator”的预测性能。默认情况下,该参数为“None”就表示“GridSearchCV”与“cross_val_score”都会去调用“estimator”自己的“score”函数,我们也可以为“scoring”参数指定别的性能度量标准,他必须是一个可调用对象,sklearn.metric不仅为我们提供了一系列预定义的可调用对象,而且好支持自定义评估标准。
在交叉验证中使用预定义scoring参数:
#在交叉验证中使用预定义scoring参数
from sklearn import svm,datasets
from sklearn.model_selection import cross_val_score iris=datasets.load_iris()
X,y=iris.data,iris.target
clf=svm.SVC(probability=True,random_state=0)
print(cross_val_score(clf,X,y,scoring="neg_log_loss"))
#结果[-0.0757138 -0.16816241 -0.07091847] model=svm.SVC()
print(cross_val_score(model,X,y,scoring="wrong_choice"))
#结果:
ValueError: 'wrong_choice' is not a valid scoring value. Valid options are ['accuracy', 'adjusted_rand_score', 'average_precision', 'f1', 'f1_macro', 'f1_micro', 'f1_samples', 'f1_weighted', 'neg_log_loss', 'neg_mean_absolute_error', 'neg_mean_squared_error', 'neg_median_absolute_error', 'precision', 'precision_macro', 'precision_micro', 'precision_samples', 'precision_weighted', 'r2', 'recall', 'recall_macro', 'recall_micro', 'recall_samples', 'recall_weighted', 'roc_auc']
”scoring“的可用类型都存放在sklearn.metric.SCORES字典对象中
在交叉验证中海可以使用自定义scoring参数 ,具体讲解在http://www.studyai.com/course/play/9dd4fa59779d454991f55ac4c85889eb
三、sklearn分类器评估指标总体概况
使用sklearn.metric包中的性能度量函数有:
- 分类器性能指标
- 回归器性能指标
- 聚类其性能指标
- 两两距离测度
分类器性能度量指标
总的来说,主要分为以下3类
- 精度-召回率-F度量:Precision-Recall-F_measures
- 损失函数:Loss Function
- 接收机操作曲线:ROC Curves
只限于二分类单标签分类问题的评估指标
- matthews_corrcoef(y_true,y_pred[],...):计算二元分类中的Matthews相关系数(MCC)
- precision_recall_curve(y_true,probas_pred):在不同的概率阈值下计算precision-recall点,形成曲线
- roc_curve(y_true,y_score[,pos_label,...]):计算ROC曲线
可用于二分类多标签分类问题的评估指标
- average_precision_score(y_true,y_score[,...]) 计算预测得分的平均精度(mAP)
- roc_auc_score(y_true,y_score[,average,...])计算预测得分的AUC值
可用于多分类问题的评估指标(紫色的可用于多标签分类问题)
- cohen_kappa_score(y1,y2[,labels,weights])
- confusion_matrix(y_true,y_pred[,labels,...])
- hinge_loss(y_true,pred_decision[,labels,...])
- accuracy_score(y_true,y_pred[,normalize,...])
- classification_report(y_true,y_pred[,...])
- f1_score(y_true,y_pres[,labels,...])
- fbeta_score(y_true,,y_pres,beta[,labels,...])
- hamming_loss(y_true,y_pres[,labels,...])
- jaccard_similarity_score(y_true,y_pres[,...])
- log_loss(y_true,y_pres[,eps,normalize,...])
- zero_one_loss(y_true,y_pres[,normalize,...])
- precision_recall_fsconfe_support(y_true,y_pres)
多分类性能评估指标
将二分类指标拓展到多分类或多标签问题中:
分类器性能评估指标:
- 接收机操作曲线Reciever Operating Curves-》可用于二分类问题
- 解卡德指数(相似性系数)Jaccard similarity coefficient-》可用于多分类问题
- MCC指标(相关性系数)Matthews correlation coefficient-》可用于二分类问题
四、分类器评估标准
准确率:返回被正确分类的样本比例(default)或者数量(normalize=False)
#准确率
import numpy as np
from sklearn.metrics import accuracy_score
y_pred=[0,2,1,3]
y_true=[0,1,2,3]
print(accuracy_score(y_true,y_pred))
print(accuracy_score(y_true,y_pred,normalize=False)) #0.5
#2
混淆矩阵
from sklearn.metrics import confusion_matrix
y_true=[2,0,2,2,0,1]
y_pred=[0,0,2,2,0,2]
print(confusion_matrix(y_true,y_pred)) y_true=["cat","ant","cat","cat","ant","bird"]
y_pred=["ant","ant","cat","cat","ant","cat"]
print(confusion_matrix(y_true,y_pred,labels=["ant","cat","bird"])) #[[2 0 0][0 0 1][1 0 2]]
#[[2 0 0][1 2 0][0 1 0]]
二元分类问题:
#precision-recall-F-measures
from sklearn import metrics
y_pred=[0,1,0,0]
y_true=[0,1,0,1]
print(metrics.precision_score(y_true,y_pred))
#1.0
print(metrics.recall_score(y_true,y_pred))
#0.5
print(metrics.f1_score(y_true,y_pred))
#0.666666666667
print(metrics.fbeta_score(y_true,y_pred,beta=0.5))
#0.833333333333
print(metrics.fbeta_score(y_true,y_pred,beta=1))
#0.666666666667
print(metrics.fbeta_score(y_true,y_pred,beta=2))
#0.555555555556
print(metrics.precision_recall_fscore_support(y_true,y_pred,beta=0.5))
#(array([ 0.66666667, 1. ]), array([ 1. , 0.5]), array([ 0.71428571, 0.83333333]), array([2, 2], dtype=int32))
import numpy as np
from sklearn.metrics import precision_recall_curve
from sklearn.metrics import average_precision_score
y_true=np.array([0,0,1,1])
y_score=np.array([0.1,0.4,0.35,0.8])
precision,recall,threahold=precision_recall_curve(y_true,y_score)
print(precision)
#[ 0.66666667 0.5 1. 1. ]
print(recall)
[ 1. 0.5 0.5 0. ]
print(threahold)
#[ 0.35 0.4 0.8 ]
print(average_precision_score(y_true,y_score))
#0.791666666667
多类别多标签分类问题
把其中的一类看成是正类,其他所有类看成是负类,每一类都可以看作是正类是都可以产生P,R,F,此时,可以按照5中方式来组合每一个类的结果,这5种方式是:macro,weighted,micro,samples,average=None
from sklearn import metrics
y_true=[0,1,2,0,1,2]
y_pred=[0,2,1,0,0,1]
print(metrics.precision_score(y_true,y_pred,average="macro"))
#0.222222222222
print(metrics.recall_score(y_true,y_pred,average="micro"))
#0.333333333333
print(metrics.f1_score(y_true,y_pred,average="weighted"))
#0.266666666667
print(metrics.fbeta_score(y_true,y_pred,average="macro",beta=0.5))
#0.238095238095
print(metrics.precision_recall_fscore_support(y_true,y_pred,beta=0.5,average="None"))
#(array([ 0.66666667, 0. , 0. ]), array([ 1., 0., 0.]), array([ 0.71428571, 0. , 0. ]), array([2, 2, 2], dtype=int32))
print(metrics.recall_score(y_true,y_pred,average="micro",labels=[1,2]))
#0.0
from sklearn.metrics import classification_report
y_true=[0,1,2,0,1,2]
y_pred=[0,2,1,0,0,1]
target_names=["class0","class1","class2"]
print(classification_report(y_true,y_pred,target_names=target_names))
结果为:
precision recall f1-score support
class0 0.67 1.00 0.80 2
class1 0.00 0.00 0.00 2
class2 0.00 0.00 0.00 2
avg / total 0.22 0.33 0.27 6
Roc曲线
更多ROC曲线内容:http://v.youku.com/v_show/id_XMjcyMzg0MzgwMA==.html?spm=a2h0k.8191407.0.0&from=s1.8-1-1.2
ROC曲线只需知道true positive rate(TPR)和false positive rate(FPR),TPR,FPR被看作是分类器的某个参数的函数。
TPR定义了在全部的正样本中,分类器找到了多少个真真的正样本
FPR定义了在全部的负样本中,分类器把多少负样本错误的分为正样本
sklearn中模型评估和预测的更多相关文章
- 模型的性能评估(二) 用sklearn进行模型评估
在sklearn当中,可以在三个地方进行模型的评估 1:各个模型的均有提供的score方法来进行评估. 这种方法对于每一种学习器来说都是根据学习器本身的特点定制的,不可改变,这种方法比较简单.这种方法 ...
- python 机器学习中模型评估和调参
在做数据处理时,需要用到不同的手法,如特征标准化,主成分分析,等等会重复用到某些参数,sklearn中提供了管道,可以一次性的解决该问题 先展示先通常的做法 import pandas as pd f ...
- 机器学习使用sklearn进行模型训练、预测和评价
cross_val_score(model_name, x_samples, y_labels, cv=k) 作用:验证某个模型在某个训练集上的稳定性,输出k个预测精度. K折交叉验证(k-fold) ...
- sklearn 中模型保存的两种方法
一. sklearn中提供了高效的模型持久化模块joblib,将模型保存至硬盘. from sklearn.externals import joblib #lr是一个LogisticRegressi ...
- sklearn中模型抽取
特征抽取sklearn.feature_extraction 模块提供了从原始数据如文本,图像等众抽取能够被机器学习算法直接处理的特征向量. 1.特征抽取方法之 Loading Features fr ...
- sklearn保存模型的两种方式
sklearn 中模型保存的两种方法 一. sklearn中提供了高效的模型持久化模块joblib,将模型保存至硬盘. from sklearn.externals import joblib # ...
- 第十三次作业——回归模型与房价预测&第十一次作业——sklearn中朴素贝叶斯模型及其应用&第七次作业——numpy统计分布显示
第十三次作业——回归模型与房价预测 1. 导入boston房价数据集 2. 一元线性回归模型,建立一个变量与房价之间的预测模型,并图形化显示. 3. 多元线性回归模型,建立13个变量与房价之间的预测模 ...
- sklearn中的模型评估-构建评估函数
1.介绍 有三种不同的方法来评估一个模型的预测质量: estimator的score方法:sklearn中的estimator都具有一个score方法,它提供了一个缺省的评估法则来解决问题. Scor ...
- Scikit-learn:模型评估Model evaluation
http://blog.csdn.net/pipisorry/article/details/52250760 模型评估Model evaluation: quantifying the qualit ...
随机推荐
- flutter 卡在Running Gradle task 'assembleDebug'...
Android项目运行时出错 卡在Initializing gradle… 运行时会卡在Initializing gradle..., 此时因为Android项目会用到Gradle, 如果没有FQ,下 ...
- 机器学习中python的有关使用技巧【创建虚拟环境、jupyter的kernel修改】
1.创建虚拟环境<在原来基础上建立> *注:(这里是python2.python3环境共存,我要创建一个python3的虚拟环境) 一.先安装虚拟环境变量: pip3 install -U ...
- HTML-参考手册: HTTP 状态消息
ylbtech-HTML-参考手册: HTTP 状态消息 1.返回顶部 1. HTTP 状态消息 当浏览器从 web 服务器请求服务时,可能会发生错误. 以下列举了有可能会返回的一系列 HTTP 状态 ...
- PAT_A1091#Acute Stroke
Source: PAT A1091 Acute Stroke (30 分) Description: One important factor to identify acute stroke (急性 ...
- 专题:『systemd』
[COMMAND] Systemd Daemons: systemd networkd journald logind "user session" Systemd units: ...
- 20140604 word表格中打钩 循环右移
1.如在在word表格中打钩 符号->其他符号->字体(wingdings2) 2.循环右移 方法1: #include<stdio.h> void move(char *s) ...
- CM集群管理
用CM装完cdh 版本后,将不同机架的服务器已经认为拆掉网线,但是主机管理那边还是显示已经下载的服务器存在. 如图: 该怎么配置 node8 和node9会自动消失: DataNode已经显示 ...
- idea plugin 进度条
ProgressManager.getInstance().run(new Task.Backgroundable(project, "Switching Env") { @Ove ...
- 搭建WordPress博客程序库
搭建WordPress博客程序库 wordpress简介 wordpress是一套利用PHP语言和Mysql数据库开发的开源免费的Blog(博客,网站)程序,用户可以在支持PHP环境和Mysql数据库 ...
- boost 实现读写锁
#include <boost/thread/shared_mutex.hpp> #include <boost/thread/locks.hpp> using BoostMu ...