导入多分类数据把混淆矩阵和AUC曲线画出来python代码

时间: 2023-11-22 15:04:45 浏览: 33
好的,以下是Python代码示例: ```python # 导入需要的 Python 模块 from sklearn.datasets import make_classification from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import confusion_matrix, roc_auc_score from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np # 随机生成多分类样本数据 X, y = make_classification(n_samples=1000, n_features=10, n_informative=8, n_redundant=2, n_classes=4, random_state=42) # 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) # 训练决策树分类器 clf = DecisionTreeClassifier(random_state=42, max_depth=3) clf.fit(X_train, y_train) # 预测测试集类别 y_pred = clf.predict(X_test) # 计算混淆矩阵并绘制热图 cm = confusion_matrix(y_test, y_pred) fig, ax = plt.subplots() im = ax.imshow(cm, cmap='Blues') ax.set_xticks(np.arange(len(np.unique(y)))) ax.set_yticks(np.arange(len(np.unique(y)))) ax.set_xticklabels(np.unique(y)) ax.set_yticklabels(np.unique(y)) for i in range(len(np.unique(y))): for j in range(len(np.unique(y))): text = ax.text(j, i, cm[i, j], ha='center', va='center', color='w') ax.set_title('Confusion Matrix') fig.tight_layout() plt.show() # 计算 AUC 并绘制 ROC 曲线 y_pred_prob = clf.predict_proba(X_test) roc_auc_scores = roc_auc_score(y_test, y_pred_prob, multi_class='ovo') fig, ax = plt.subplots() for i in range(len(np.unique(y))): fpr, tpr, _ = roc_curve(y_test[:, i], y_pred_prob[:, i]) ax.plot(fpr, tpr, label=f'Class {i} (AUC = {roc_auc_scores[i]:.2f})') ax.plot([0, 1], [0, 1], 'k--') ax.set_xlabel('False Positive Rate') ax.set_ylabel('True Positive Rate') ax.set_title('ROC Curve') ax.legend(loc='lower right') plt.show() ``` 这个代码示例使用了 Scikit-learn 库中的 `make_classification()` 函数来生成随机的多分类样本数据,然后将数据划分为训练集和测试集,并使用决策树分类器进行训练和预测。最后,计算混淆矩阵和 AUC 并绘制对应的热图和 ROC 曲线。

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# 将数据集拆分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 构造随机森林模型 model = RandomForestClassifier(n_estimators=5, max_depth=5, random_state=42) for i in range(model.n_estimators): model.fit(X_train, y_train) # 训练模型 fig, axes = plt.subplots(nrows=1, ncols=1, figsize=(8, 8), dpi=300) plot_tree(model.estimators_[i], filled=True) # plt.savefig(r'D:\pythonProject1\picture/picture_{}.png'.format(i), format='png') #保存图片 plt.show() # 在测试集上评估模型的性能 y_pred = model.predict(X_test) accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print("Accuracy:", accuracy) # 生成混淆矩阵 cm = confusion_matrix(y_test, y_pred) # y_test为真实值,y_pred为预测值 print(cm) # 可视化混淆矩阵 plt.imshow(cm, cmap=plt.cm.Blues) plt.colorbar() plt.title('Confusion Matrix') plt.xlabel('Predicted Label') plt.ylabel('True Label') plt.xticks([0, 1], ['Negative', 'Positive']) plt.yticks([0, 1], ['Negative', 'Positive']) for i in range(2): for j in range(2): plt.text(j, i, cm[i, j], ha='center', va='center', color='white') plt.show() # 计算模型的准确率、召回率、精确率等指标 tp = cm[1, 1] tn = cm[0, 0] fp = cm[0, 1] fn = cm[1, 0] acc = (tp + tn) / (tp + tn + fp + fn) precision = tp / (tp + fp) recall = tp / (tp + fn) f1_score = 2 * precision * recall / (precision + recall) print('Accuracy:', acc) print('Precision:', precision) print('Recall:', recall) print('F1 Score:', f1_score) # 多分类问题绘制ROC曲线 y_true = label_binarize(y_test, classes=[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) # 将标签转换为二进制形式 y_score = y_pred # 计算FPR、TPR和阈值 fpr = dict() tpr = dict() roc_auc = dict() num_classes = 10 for i in range(num_classes): fpr[i], tpr[i], _ = roc_curve(y_true[:, ], y_score[:, ]) roc_auc[i] = auc(fpr[i], tpr[i])

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