自行网上查阅线性模型的Lasso,岭回归以及弹性网络对,并利用计算机实现产生随机数(如:Y=X^T β+ϵ,其中X是p=100维的正态分布协变量,ϵ是标准正态分布,β=(1,1,1,1,1,0_(p-5) ),样本大小:100),实现提到的方法。用代码详细实现
时间: 2024-10-20 13:15:32 浏览: 19
Python实现基于线性回归、Lasso回归、岭回归、决策树回归的空气质量预测模型(Python完整源码)
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Lasso、岭回归(Ridge Regression)和弹性网络(Elastic Net)都是用于线性回归中的正则化方法,它们的目标是在最小化预测误差的同时防止过拟合。这些方法都涉及到损失函数加上一个正则项,正则项的不同导致了三种模型的区别。
- Lasso (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator): 它使用的是L1范数作为正则项,这会导致一些系数变为零,实现特征选择的效果。
- Ridge Regression: 使用的是L2范数,也称为权重衰减,它会让所有系数趋向于更小但不为零,所有的特征都会被保留。
- Elastic Net: 是L1和L2正则化的结合,既具有Lasso的稀疏性又保持了Ridge的连续性。
下面是Python中使用`sklearn`库实现这个场景的代码:
```python
import numpy as np
from sklearn.linear_model import Lasso, Ridge, ElasticNet
from sklearn.datasets import make_regression
from sklearn.model_selection import train_test_split
# 创建随机数据
np.random.seed(0)
p = 100 # 特征维度
beta = [1] * 5 + [0] * (p - 5) # 固定参数
X = np.random.normal(size=(100, p)) # 正态分布的随机特征矩阵
epsilon = np.random.normal(size=100) # 标准正态分布的随机误差
y = X @ beta + epsilon # y = X^T * β + ϵ
# 划分训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
# 训练模型
lasso = Lasso(alpha=0.1) # Lasso的参数设置
ridge = Ridge(alpha=0.1) # Ridge的参数设置
elastic_net = ElasticNet(alpha=0.1, l1_ratio=0.5) # Elastic Net的参数设置(l1_ratio控制L1和L2的比例)
lasso.fit(X_train, y_train)
ridge.fit(X_train, y_train)
elastic_net.fit(X_train, y_train)
# 验证模型性能
print("Lasso coefficients:", lasso.coef_)
print("Ridge coefficients:", ridge.coef_)
print("Elastic Net coefficients:", elastic_net.coef_)
```
在这个例子中,我们创建了一个随机数据集,然后分别使用三个模型进行训练。每个模型的alpha参数设置了正则化的强度。`coef_`属性返回的是模型的系数估计值,你可以看到Lasso可能会有某些系数为零,而Ridge和Elastic Net的系数则不会有这样的情况。
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