以波士顿房价预测为例,编写程序,分别用岭回归、神经网络、支持向量机方法建立房价预测模型,涵盖完整的数据建模步骤,从预测误差(MSE和MAE)和决定系数(R2)对比不同模型的预测性能,并绘制不同模型预测结果和真实结果的对比曲线图。鼓励尝试新的预测模型和讨论模型中参数对预测性能的影响。

时间: 2024-04-19 08:25:11 浏览: 21
对于波士顿房价预测任务,我们将使用岭回归、神经网络和支持向量机三种方法来建立预测模型。下面是一种可能的实现方式: 1. 导入所需的库和数据集: ```python import numpy as np import pandas as pd from sklearn.datasets import load_boston from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.linear_model import Ridge from sklearn.neural_network import MLPRegressor from sklearn.svm import SVR from sklearn.metrics import mean_squared_error, mean_absolute_error, r2_score import matplotlib.pyplot as plt # 加载波士顿房价数据集 boston = load_boston() X = boston.data y = boston.target # 数据集划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) # 特征归一化 scaler = StandardScaler() X_train = scaler.fit_transform(X_train) X_test = scaler.transform(X_test) ``` 2. 岭回归模型: ```python # 岭回归模型训练和预测 ridge = Ridge(alpha=0.5) ridge.fit(X_train, y_train) ridge_pred = ridge.predict(X_test) # 计算误差和决定系数 ridge_mse = mean_squared_error(y_test, ridge_pred) ridge_mae = mean_absolute_error(y_test, ridge_pred) ridge_r2 = r2_score(y_test, ridge_pred) # 绘制预测结果和真实结果对比曲线图 plt.scatter(y_test, ridge_pred) plt.plot([y_test.min(), y_test.max()], [y_test.min(), y_test.max()], 'k--', lw=2) plt.xlabel('True Values') plt.ylabel('Predictions') plt.title('Ridge Regression') plt.show() ``` 3. 神经网络模型: ```python # 神经网络模型训练和预测 mlp = MLPRegressor(hidden_layer_sizes=(100, 50), max_iter=1000, random_state=42) mlp.fit(X_train, y_train) mlp_pred = mlp.predict(X_test) # 计算误差和决定系数 mlp_mse = mean_squared_error(y_test, mlp_pred) mlp_mae = mean_absolute_error(y_test, mlp_pred) mlp_r2 = r2_score(y_test, mlp_pred) # 绘制预测结果和真实结果对比曲线图 plt.scatter(y_test, mlp_pred) plt.plot([y_test.min(), y_test.max()], [y_test.min(), y_test.max()], 'k--', lw=2) plt.xlabel('True Values') plt.ylabel('Predictions') plt.title('Neural Network') plt.show() ``` 4. 支持向量机模型: ```python # 支持向量机模型训练和预测 svm = SVR(kernel='linear') svm.fit(X_train, y_train) svm_pred = svm.predict(X_test) # 计算误差和决定系数 svm_mse = mean_squared_error(y_test, svm_pred) svm_mae = mean_absolute_error(y_test, svm_pred) svm_r2 = r2_score(y_test, svm_pred) # 绘制预测结果和真实结果对比曲线图 plt.scatter(y_test, svm_pred) plt.plot([y_test.min(), y_test.max()], [y_test.min(), y_test.max()], 'k--', lw=2) plt.xlabel('True Values') plt.ylabel('Predictions') plt.title('Support Vector Machine') plt.show() ``` 5. 输出各模型的评估结果: ```python print("岭回归模型的预测误差:") print("MSE:", ridge_mse) print("MAE:", ridge_mae) print("决定系数 R2:", ridge_r2) print("神经网络模型的预测误差:") print("MSE:", mlp_mse) print("MAE:", mlp_mae) print("决定系数 R2:", mlp_r2) print("支持向量机模型的预测误差:") print("MSE:", svm_mse) print("MAE:", svm_mae) print("决定系数 R2:", svm_r2) ``` 这样,我们就完成了岭回归、神经网络和支持向量机三种方法的建模和评估,并绘制了预测结果和真实结果的对比曲线图。你可以根据需要调整参数、尝试其他模型,并讨论参数对预测性能的影响。

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