在使用Python的scikit-learn库实现SVM进行二分类时,如何正确设置核函数,并展示不同核函数对超平面划分的影响?
时间: 2024-11-23 08:37:13 浏览: 10
对于想要深入了解支持向量机(SVM)在Python中如何进行分类以及核函数如何影响超平面划分的读者,我强烈推荐您查看《菊安酱详解:支持向量机——机器学习系列第5期》。在这个系列中,菊安酱详细讲解了SVM的工作原理以及如何通过核函数处理非线性可分的数据。
参考资源链接:[菊安酱详解:支持向量机——机器学习系列第5期](https://wenku.csdn.net/doc/72wycakxfg?spm=1055.2569.3001.10343)
首先,需要明确的是,SVM通过在特征空间中找到一个最优超平面来最大化分类间隔,实现不同类别数据的分离。在scikit-learn库中,SVM的实现通常包括线性核、多项式核、径向基函数(RBF)核和sigmoid核等几种。
线性核适用于线性可分的数据集,而其它核函数能够将数据映射到更高维的空间中,使原本在原始空间非线性可分的数据在新的空间中线性可分。例如,RBF核是一个非常通用的核函数,能够通过参数γ(gamma)调整数据映射的复杂度。
在Python中,使用scikit-learn的SVM分类器时,可以通过设置SVC类中的kernel参数来选择不同的核函数,如'sigmoid'、'rbf'等。以下是一个使用scikit-learn和matplotlib展示不同核函数对超平面划分影响的示例代码:
```python
from sklearn import datasets
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.svm import SVC
import matplotlib.pyplot as plt
# 加载数据集
iris = datasets.load_iris()
X = iris.data
y = iris.target
# 标准化数据
scaler = StandardScaler()
X = scaler.fit_transform(X)
# 划分训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3)
# 创建SVM分类器并训练数据
svm = SVC(kernel='linear', C=1.0)
svm.fit(X_train, y_train)
# 在特征空间中绘制超平面
def plot_decision_function(model, ax=None, plot_support=True):
if ax is None:
ax = plt.gca()
xlim = ax.get_xlim()
ylim = ax.get_ylim()
x = np.linspace(xlim[0], xlim[1], 30)
y = np.linspace(ylim[0], ylim[1], 30)
Y, X = np.meshgrid(y, x)
xy = np.vstack([X.ravel(), Y.ravel()]).T
P = model.decision_function(xy).reshape(X.shape)
ax.contour(X, Y, P, colors='k', levels=[-1, 0, 1], alpha=0.5,
linestyles=['--', '-', '--'])
if plot_support:
ax.scatter(model.support_vectors_[:, 0],
model.support_vectors_[:, 1],
s=300, linewidth=1, facecolors='none')
ax.set_xlim(xlim)
ax.set_ylim(ylim)
plt.scatter(X_train[:, 0], X_train[:, 1], c=y_train, s=50, cmap='autumn')
plot_decision_function(svm)
plt.show()
```
通过上述代码,我们可以可视化地展示出线性核函数下的超平面划分。若要查看其他核函数的效果,只需更改SVC对象中的kernel参数即可。
建议在学习了上述内容后,深入阅读《菊安酱详解:支持向量机——机器学习系列第5期》中的相关内容,它将帮助你更全面地理解SVM背后的数学原理和核技巧的使用。此外,也可以访问菊安酱的直播讲解回放,以获得更直观的学习体验。
参考资源链接:[菊安酱详解:支持向量机——机器学习系列第5期](https://wenku.csdn.net/doc/72wycakxfg?spm=1055.2569.3001.10343)
阅读全文