用python代码,比较 knn、朴素贝叶斯、 决策树在失衡数据中分类的结果的各指标,并绘制三种分类器的ROC曲线。要求: 划分为训练和测试数据集,用测试数据集中的准确率比较两个模型的精度,分析对比结果,尝试提出改进精度的方法
时间: 2024-02-16 10:02:25 浏览: 122
基于Python实现手写体识别【100012990】
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好的,我会为您解答。首先,我们需要导入相关的库:
```python
from sklearn.datasets import make_classification
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier
from sklearn.naive_bayes import GaussianNB
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
from sklearn.metrics import classification_report, roc_curve, auc
import matplotlib.pyplot as plt
```
接下来,我们生成一个失衡数据集:
```python
# 生成失衡数据集
X, y = make_classification(n_samples=10000, n_features=10, n_informative=5,
n_redundant=2, n_repeated=0, n_classes=2,
n_clusters_per_class=2, weights=[0.9, 0.1], random_state=42)
```
然后,我们将数据集划分为训练集和测试集:
```python
# 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, random_state=42)
```
接下来,我们分别使用KNN、朴素贝叶斯和决策树算法进行分类,并比较它们的结果:
```python
# KNN算法
knn = KNeighborsClassifier()
knn.fit(X_train, y_train)
y_pred_knn = knn.predict(X_test)
print("KNN分类结果:")
print(classification_report(y_test, y_pred_knn))
# 朴素贝叶斯算法
nb = GaussianNB()
nb.fit(X_train, y_train)
y_pred_nb = nb.predict(X_test)
print("朴素贝叶斯分类结果:")
print(classification_report(y_test, y_pred_nb))
# 决策树算法
dt = DecisionTreeClassifier()
dt.fit(X_train, y_train)
y_pred_dt = dt.predict(X_test)
print("决策树分类结果:")
print(classification_report(y_test, y_pred_dt))
```
接下来,我们绘制三种分类器的ROC曲线:
```python
# 绘制ROC曲线
fpr_knn, tpr_knn, _ = roc_curve(y_test, y_pred_knn)
roc_auc_knn = auc(fpr_knn, tpr_knn)
fpr_nb, tpr_nb, _ = roc_curve(y_test, y_pred_nb)
roc_auc_nb = auc(fpr_nb, tpr_nb)
fpr_dt, tpr_dt, _ = roc_curve(y_test, y_pred_dt)
roc_auc_dt = auc(fpr_dt, tpr_dt)
plt.figure()
plt.plot(fpr_knn, tpr_knn, color='darkorange', lw=2, label='KNN (AUC = %0.2f)' % roc_auc_knn)
plt.plot(fpr_nb, tpr_nb, color='green', lw=2, label='Naive Bayes (AUC = %0.2f)' % roc_auc_nb)
plt.plot(fpr_dt, tpr_dt, color='blue', lw=2, label='Decision Tree (AUC = %0.2f)' % roc_auc_dt)
plt.plot([0, 1], [0, 1], color='navy', lw=2, linestyle='--')
plt.xlim([0.0, 1.0])
plt.ylim([0.0, 1.05])
plt.xlabel('False Positive Rate')
plt.ylabel('True Positive Rate')
plt.title('ROC Curve')
plt.legend(loc="lower right")
plt.show()
```
最后,我们尝试提出改进精度的方法。可以考虑使用集成学习方法如随机森林、AdaBoost等,或者对数据进行重采样、调整分类器的阈值等方法来提高分类器的精度。但具体使用哪种方法需要根据具体的数据和问题来选择。
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