结合支持向量机的RFE的python代码:其中数据集是H:\\1\\1_experimental_data\\5.建模\\\1.AGB_100lidar.csv,前20列为自变量,最后一列为因变量。
以下是结合支持向量机的RFE的Python代码,用于特征选择:
import pandas as pd
from sklearn.feature_selection import RFE
from sklearn.svm import SVR
# 读取数据集
data = pd.read_csv('H:\\1\\1_experimental_data\\5.建模\\\1.AGB_100lidar.csv')
# 将数据集分为自变量和因变量
X = data.iloc[:, :-1]
y = data.iloc[:, -1]
# 定义支持向量机模型
estimator = SVR(kernel="linear")
# 定义特征选择器
selector = RFE(estimator, n_features_to_select=5, step=1)
# 进行特征选择
selector.fit(X, y)
# 输出选择的特征
print(selector.support_)
print(selector.ranking_)
其中,pandas
库用于读取CSV文件,RFE
和SVR
分别用于特征选择和支持向量机模型的定义。在代码中,首先读取数据集,然后将数据集分为自变量和因变量。接着,定义支持向量机模型和特征选择器,并进行特征选择。最后,输出选择的特征。
data = pd.read_excel(‘C:/lydata/Traintest1.xlsx’) X = data.drop(‘HER2_G’, axis=1) y = data[‘HER2_G’] kf = KFold(n_splits=5, shuffle=True, random_state=42) accuracy_scores = [] precision_scores = [] recall_scores = [] f1_scores = [] auc_scores = [] total_confusion_matrix = np.zeros((len(np.unique(y)), len(np.unique(y))), dtype=int) rf = RandomForestClassifier(random_state=42, n_estimators=49, max_depth=4, class_weight=‘balanced’) rfe = RFE(rf, n_features_to_select=10) pipeline = Pipeline([ (‘smote’, SMOTE(k_neighbors=1,sampling_strategy=0.8, random_state=42)), (‘tomek’, TomekLinks()), (‘scaler’, StandardScaler()), (‘rfe’, rfe), (‘gb’, GradientBoostingClassifier( loss=‘log_loss’, learning_rate=0.03, n_estimators=1300, subsample=0.9, criterion=‘friedman_mse’, min_samples_split=2, min_samples_leaf=2, min_weight_fraction_leaf=0.0, max_depth=4, min_impurity_decrease=0.0, init=None, random_state=42, max_features=None, verbose=0, max_leaf_nodes=None, warm_start=True, validation_fraction=0.1, n_iter_no_change=None, tol=0.0001, ccp_alpha=0.0 )) ]) for train_index, test_index in kf.split(X): X_train, X_test = X.iloc[train_index], X.iloc[test_index] y_train, y_test = y.iloc[train_index], y.iloc[test_index] pipeline.fit(X_train, y_train) y_pred = pipeline.predict(X_test) y_proba = pipeline.predict_proba(X_test)[:, 1] accuracy_scores.append(accuracy_score(y_test, y_pred)) precision_scores.append(precision_score(y_test, y_pred)) recall_scores.append(recall_score(y_test, y_pred)) f1_scores.append(f1_score(y_test, y_pred)) auc_scores.append(roc_auc_score(y_test, y_proba)) cm = confusion_matrix(y_test, y_pred) total_confusion_matrix += cm accuracy = np.mean(accuracy_scores) precision = np.mean(precision_scores) recall = np.mean(recall_scores) f1 = np.mean(f1_scores) auc = np.mean(auc_scores) print(“Gradient Boosting 参数:”) print(pipeline.named_steps[‘gb’].get_params()) print(f"Gradient Boosting 平均 accuracy: {accuracy:.2f}“) print(f"Gradient Boosting 平均 precision: {precision:.2f}”) print(f"Gradient Boosting 平均 recall: {recall:.2f}“) print(f"Gradient Boosting 平均 F1 score: {f1:.2f}”) print(f"Gradient Boosting 平均 AUC score: {auc:.2f}“) print(“综合混淆矩阵:”) print(total_confusion_matrix) pipeline.fit(X, y) test_data = pd.read_excel(‘C:/lydata/Testtest1.xlsx’) X_test = test_data.drop(‘HER2_G’, axis=1) y_test = test_data[‘HER2_G’] y_test_pred = pipeline.predict(X_test) y_test_proba = pipeline.predict_proba(X_test)[:, 1] accuracy_test = accuracy_score(y_test, y_test_pred) precision_test = precision_score(y_test, y_test_pred) recall_test = recall_score(y_test, y_test_pred) f1_test = f1_score(y_test, y_test_pred) auc_test = roc_auc_score(y_test, y_test_proba) print(f"测试集 accuracy: {accuracy_test:.2f}”) print(f"测试集 precision: {precision_test:.2f}“) print(f"测试集 recall: {recall_test:.2f}”) print(f"测试集 F1 score: {f1_test:.2f}“) print(f"测试集 AUC score: {auc_test:.2f}”) cm_test = confusion_matrix(y_test, y_test_pred) print(“测试集混淆矩阵:”)。这里有一个关于机器学习分类建模的数据(192个样本,正负样本比例为2比1,53个特征),其中标签是乳腺癌分子分型HER2_G是否表达以及各个特征 Age Height Weight BMI 绝经状态 S1_PNS index S1_SNS index S1_Stress index S1_Mean RR (ms) S1_SDNN (ms) S1_Mean HR (bpm) S1_SD HR (bpm) S1_Min HR (bpm) S1_Max HR (bpm) S1_RMSSD (ms) S1_NNxx (beats) S1_pNNxx (%) S1_HRV triangular index S1_TINN (ms) S1_DCmod (ms) S1_ACmod (ms) S1_VLFpow_FFT (ms2) S1_LFpow_FFT (ms2) S1_HFpow_FFT (ms2) S1_VLFpow_FFT (log) S1_LFpow_FFT (log) S1_HFpow_FFT (log) S1_VLFpow_FFT (%) S1_LFpow_FFT (%) S1_HFpow_FFT (%) S1_LFpow_FFT (n.u.) S1_HFpow_FFT (n.u.) S1_TOTpow_FFT (ms2) S1_LF_HF_ratio_FFT S1_RESP (Hz) S1_SD1 (ms) S1_SD2 (ms) S1_SD2_SD1_ratio S1_ApEn S1_SampEn S1_D2 S1_DFA1 S1_DFA2 S1_RP_Lmean (beats) S1_RP_Lmax (beats) S1_RP_REC (%) S1_RP_DET (%) S1_RP_ShanEn S1_MSE_1 S1_MSE_2 S1_MSE_3 S1_MSE_4 S1_MSE_5,在给你的信息中,我对192个样本进行3比7划分为测试集和训练集,如果我想把模型换成catboost,有什么更改建议,包括catboost参数和标准化,过采样,特征选择等方法建议
首先,CatBoost本身有处理类别特征的能力,但用户的数据可能都是数值型,因为特征列表里都是Age、Height、BMI这些,没有看到明显的类别变量。不过可能需要确认一下是否有需要处理的地方。但用户现在的代码里用了StandardScaler,而CatBoost通常不需要标准化,因为基于决策树的模型对特征的尺度不敏感。所以可能需要去掉标准化步骤,或者保留的话影响也不大,但可能会影响计算效率。
然后,关于特征选择,当前使用的是RFE(递归特征消除)和RandomForest作为基模型。换成CatBoost的话,是否需要用CatBoost来做特征选择?或者继续用RFE但换成CatBoost作为估计器?不过RFE可能会增加计算时间,因为要反复训练模型。或者CatBoost有自己的特征重要性评估,可以在训练后选择特征,但用户可能想保持流程一致,所以可能保留RFE但替换基模型为CatBoost?
不过用户当前的pipeline里,RFE用的是RandomForestClassifier,如果换成CatBoost的话,可能需要调整RFE的estimator。例如,RFE的estimator换成CatBoostClassifier,但要注意CatBoost的参数设置是否合理,比如处理类别变量、是否使用silent模式等。
接下来,过采样部分,用户用了SMOTE和TomekLinks。CatBoost本身有处理类别不平衡的参数,比如class_weights或者auto_class_weights,但用户之前用了class_weight='balanced',可能在CatBoost中也需要设置类似的参数。另外,SMOTE的k_neighbors=1可能比较激进,需要注意是否和CatBoost配合良好。可能需要保持过采样步骤,但需要测试效果。
关于参数调整,CatBoost有一些特定的参数,比如迭代次数(iterations)、学习率(learning_rate)、深度(depth)、l2_leaf_reg等。用户当前的Gradient Boosting用了很多参数,比如n_estimators=1300,learning_rate=0.03,max_depth=4。CatBoost可能需要调整类似的参数,但可能需要不同的范围。例如,迭代次数通常在100-1000之间,学习率更小可能需要更多迭代次数。
另外,CatBoost的自动处理类别变量,虽然这里可能没有类别变量,但如果有的话,需要指定cat_features参数。不过根据用户提供的特征列表,应该都是数值型,所以可能不需要。
关于交叉验证,用户用了KFold,这部分应该可以保持不变。但需要确保CatBoost在交叉验证中的训练没有数据泄露,尤其是使用SMOTE时,应该在每次训练折叠内进行过采样,而当前代码已经是在pipeline中处理,所以没问题。
然后,评估指标部分,用户收集了accuracy、precision、recall、f1、auc,这些指标可以继续使用,不需要改变。
在替换模型的时候,需要注意pipeline中的步骤。当前pipeline的顺序是:SMOTE -> TomekLinks -> StandardScaler -> RFE -> GradientBoosting。换成CatBoost的话,可能需要调整是否需要StandardScaler。如果保留的话,可能可以,但CatBoost不需要,所以可能可以去掉,减少计算步骤。或者保留,但影响不大?
另外,特征选择的RFE步骤如果继续使用,可能需要调整基模型为CatBoost,但需要注意CatBoost在RFE中的表现。或者改用CatBoost内置的特征重要性来进行特征选择,例如SelectFromModel,这可能更高效。
此外,CatBoost有early_stopping_rounds参数,可以在训练时使用验证集来提前停止,避免过拟合。这可能对调参有帮助,但需要设置eval_set。不过当前代码中使用的是交叉验证,可能需要在每次折叠中划分训练和验证集,或者在CatBoost的参数中设置early_stopping_rounds,并提供一个eval_set。这可能需要在pipeline中处理,或者调整循环结构。
用户当前的测试集是独立读取的,可能已经划分好了,但原来的代码里似乎用了3:7划分,但后面又用了KFold,可能需要确认数据划分是否正确。不过用户现在的问题是如何替换模型为CatBoost,所以这部分可能不需要调整。
总结下来,替换为CatBoost的主要步骤包括:
导入CatBoostClassifier并替换GradientBoostingClassifier。
调整pipeline中的步骤,可能去除StandardScaler,或者保留但可能不必要。
替换RFE的estimator为CatBoostClassifier,或者改用其他特征选择方法。
设置CatBoost的参数,处理类别不平衡,调整学习率、深度、迭代次数等。
确保过采样步骤(SMOTE和TomekLinks)在pipeline中的正确应用,避免数据泄露。
此外,需要注意CatBoost的一些特性,比如在训练时自动处理缺失值,这可能对数据有帮助,但用户的数据可能已经处理过缺失值。
可能的参数建议包括:
iterations:设置较大的值,如500-1000,配合early_stopping_rounds。
learning_rate:较小的值,如0.03或0.05。
depth:树深,比如4-6。
l2_leaf_reg:正则化参数,防止过拟合。
class_weights:处理不平衡数据,设置balanced或者根据比例计算。
eval_metric:根据任务选择,比如Logloss、AUC等。
此外,可能需要调整特征选择步骤,比如使用CatBoost的特征重要性进行选择,而不是RFE,这可能更高效。
在代码修改方面,具体步骤可能包括:
安装并导入CatBoost。
修改pipeline中的gb步骤为CatBoostClassifier,并设置参数。
调整或移除StandardScaler。
可能需要修改RFE的estimator为CatBoost,或者改用其他特征选择方法。
同时,需要注意CatBoost在处理数据时是否需要显式传递类别特征索引,但用户的数据中可能没有类别特征,因此可以忽略。
测试时,用户需要运行修改后的pipeline,并比较性能指标,可能需要调整参数以获得更好的结果。
最后,用户可能需要调整超参数优化,比如使用GridSearchCV或Optuna进行参数搜索,但当前问题可能只需要初步的替换建议。以下是针对将模型替换为CatBoost的改进建议,分步骤说明:
$\boxed{\text{一、模型替换核心步骤}}$
- 导入CatBoost模块并替换分类器
from catboost import CatBoostClassifier # 替换pipeline中的gb步骤 pipeline = Pipeline([ ('smote', SMOTE(...)), # 保留原有参数 ('tomek', TomekLinks()), ('scaler', StandardScaler()), # 可选保留/移除 ('rfe', rfe), ('cb', CatBoostClassifier(verbose=0)) # 关闭训练日志 ])
$\boxed{\text{二、关键参数配置建议}}$
cb_params = {
'iterations': 800, # 树的数量
'learning_rate': 0.05, # 学习率
'depth': 4, # 树深度
'l2_leaf_reg': 3, # L2正则化
'class_weights': [1, 2], # 根据正负样本比例2:1设置
'eval_metric': 'AUC', # 优化目标
'random_seed': 42,
'auto_class_weights': 'Balanced' # 双重平衡
}
$\boxed{\text{三、流程优化建议}}$
- 特征选择优化
```python
方法一:改用CatBoost内置特征重要性
from sklearn.feature_selection import SelectFromModel rfe = SelectFromModel(CatBoostClassifier(**cb_params, verbose=0))
方法二:保留RFE但更换estimator
rfe = RFE(estimator=CatBoostClassifier(**cb_params, verbose=0), n_features_to_select=10)
2. 标准化处理建议
```python
# 决策树类模型可不做标准化,移除scaler步骤
pipeline.steps.pop(2) # 移除scaler步骤
$\boxed{\text{四、类别不平衡处理增强}}$
# SMOTE参数优化
SMOTE(sampling_strategy=0.85, # 稍高于原始比例
k_neighbors=3, # 更稳健的邻居数
random_state=42)
$\boxed{\text{五、完整代码示例}}$
# 修改后的核心pipeline
rf = CatBoostClassifier(**cb_params, verbose=0)
rfe = RFE(rf, n_features_to_select=10)
pipeline = Pipeline([
('smote', SMOTE(sampling_strategy=0.85, k_neighbors=3, random_state=42)),
('tomek', TomekLinks()),
('rfe', rfe),
('cb', CatBoostClassifier(**cb_params, verbose=0))
])
$\boxed{\text{六、注意事项}}$
- 数据泄露预防:确保所有预处理步骤在KFold循环内部完成
- 早停机制:添加
early_stopping_rounds=50
参数防止过拟合 - GPU加速:添加
task_type='GPU'
参数(需支持CUDA) - 分类变量处理:若存在类别特征需指定
cat_features
参数
$\boxed{\text{七、验证指标对比建议}}$ 建议保持现有验证体系,重点关注:
- AUC和Recall的提升(类别不平衡场景关键指标)
- 训练时间变化(CatBoost通常快于传统GBDT)
- 特征重要性分布(通过
get_feature_importance()
分析)
$\boxed{\text{八、参数调优方向}}$ 推荐使用Optuna进行超参数优化:
import optuna
def objective(trial):
params = {
'depth': trial.suggest_int('depth', 3, 8),
'learning_rate': trial.suggest_float('learning_rate', 0.01, 0.3),
'l2_leaf_reg': trial.suggest_loguniform('l2_leaf_reg', 1e-3, 10.0)
}
model = CatBoostClassifier(**params)
# 交叉验证计算指标
return np.mean(cross_val_score(...))
通过上述调整,可充分利用CatBoost在类别不平衡数据上的优势,同时保持流程的稳定性。建议先用默认参数运行基准测试,再逐步进行优化。
RFE python代码
RFE(Recursive Feature Elimination)是一种基于模型的特征选择方法,它通过递归地考虑不同的特征子集,并利用交叉验证来评估模型的性能,从而选择最佳的特征子集。在Python中,可以使用scikit-learn库中的RFE类来实现。
下面是一个简单的RFE代码示例:
from sklearn.feature_selection import RFE
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.datasets import make_friedman1
# 生成示例数据
X, y = make_friedman1(n_samples=50, n_features=10, random_state=0)
# 创建线性回归模型作为基础模型
lr = LinearRegression()
# 创建RFE对象,传入基础模型和要选择的特征数量
rfe = RFE(lr, n_features_to_select=5)
# 使用RFE对象拟合数据并进行特征选择
rfe.fit(X, y)
# 打印所选特征的排名
print(rfe.ranking_)
在上面的代码中,我们使用make_friedman1函数生成了一个包含50个样本和10个特征的数据集。然后,我们创建了一个线性回归模型,并使用RFE类来进行特征选择。在这里,我们设置要选择的特征数量为5个。最后,我们打印了所选特征的排名。
相关推荐











