1、熟悉交叉验证的方法和评估模型的方法(如准确率、ROC曲线等) 2、使用某二分类数据集,采用多个分类器(SVM,LR,RF,Decision Tree等),选择合适的交叉验证策略评估其性能,并考虑画出各个分类器的roc曲线。 注意:若选择的数据集不是二分类,不能直接画roc曲线。可参考sklearn网站metric部分相关处理方法。 介绍自己的数据集,写出建模步骤,写出完整代码。
时间: 2024-03-30 13:36:43 浏览: 95
AI系统量化评价-模型评估方法、网络评价指标
非常感谢您的提问,我会根据您的问题逐步回答。
首先,关于交叉验证的方法和评估模型的方法,交叉验证是一种常用的模型评估方法,它通过将数据集划分为若干个子集,然后使用其中的一部分作为训练集,剩余的部分作为测试集,不断重复这个过程,最终将所有子集都用一遍作为测试集,得到多个模型评分,从而评估模型的性能。而评估模型的方法包括准确率、召回率、精确率、F1-score、ROC曲线等等。
接下来,您提到了使用某二分类数据集,采用多个分类器进行建模,选择合适的交叉验证策略评估其性能,并画出各个分类器的ROC曲线。这是一项非常常见的机器学习任务,下面我将介绍一般的建模步骤和代码实现。
1. 数据集介绍:
我们选用的数据集是UCI Machine Learning Repository中的Breast Cancer Wisconsin (Diagnostic) Data Set,它是一个二分类数据集,用于分类乳腺肿瘤是良性还是恶性。该数据集包含30个特征,569个样本,其中357个样本是良性,212个样本是恶性。
2. 建模步骤:
(1)导入必要的库和数据集:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn.model_selection import train_test_split, cross_val_score
from sklearn.metrics import accuracy_score, roc_auc_score, roc_curve
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
import matplotlib.pyplot as plt
# 导入数据集
data = pd.read_csv("data.csv")
```
(2)数据预处理:
```python
# 将特征和标签分开
X = data.iloc[:, 2:]
y = data.iloc[:, 1]
# 将标签从M和B转换为1和0
y = np.where(y == "M", 1, 0)
# 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=2021)
```
(3)建立分类器模型:
```python
svc = SVC(kernel='linear', probability=True, random_state=2021)
lr = LogisticRegression(random_state=2021)
rf = RandomForestClassifier(n_estimators=100, random_state=2021)
dt = DecisionTreeClassifier(random_state=2021)
```
(4)使用交叉验证方式评估模型性能:
```python
# 定义交叉验证次数
cv_num = 5
# 交叉验证得分
svc_scores = cross_val_score(svc, X_train, y_train, cv=cv_num)
lr_scores = cross_val_score(lr, X_train, y_train, cv=cv_num)
rf_scores = cross_val_score(rf, X_train, y_train, cv=cv_num)
dt_scores = cross_val_score(dt, X_train, y_train, cv=cv_num)
# 输出交叉验证得分
print("SVC交叉验证得分:", svc_scores.mean())
print("LR交叉验证得分:", lr_scores.mean())
print("RF交叉验证得分:", rf_scores.mean())
print("DT交叉验证得分:", dt_scores.mean())
```
(5)使用测试集评估模型性能:
```python
# 拟合模型并预测
svc.fit(X_train, y_train)
lr.fit(X_train, y_train)
rf.fit(X_train, y_train)
dt.fit(X_train, y_train)
svc_pred = svc.predict(X_test)
lr_pred = lr.predict(X_test)
rf_pred = rf.predict(X_test)
dt_pred = dt.predict(X_test)
# 输出测试集准确率
print("SVC测试集准确率:", accuracy_score(y_test, svc_pred))
print("LR测试集准确率:", accuracy_score(y_test, lr_pred))
print("RF测试集准确率:", accuracy_score(y_test, rf_pred))
print("DT测试集准确率:", accuracy_score(y_test, dt_pred))
```
(6)画出各个分类器的ROC曲线:
```python
# SVC
svc_prob = svc.predict_proba(X_test)[:, 1]
svc_auc = roc_auc_score(y_test, svc_prob)
svc_fpr, svc_tpr, _ = roc_curve(y_test, svc_prob)
# LR
lr_prob = lr.predict_proba(X_test)[:, 1]
lr_auc = roc_auc_score(y_test, lr_prob)
lr_fpr, lr_tpr, _ = roc_curve(y_test, lr_prob)
# RF
rf_prob = rf.predict_proba(X_test)[:, 1]
rf_auc = roc_auc_score(y_test, rf_prob)
rf_fpr, rf_tpr, _ = roc_curve(y_test, rf_prob)
# DT
dt_prob = dt.predict_proba(X_test)[:, 1]
dt_auc = roc_auc_score(y_test, dt_prob)
dt_fpr, dt_tpr, _ = roc_curve(y_test, dt_prob)
# 画图
plt.plot(svc_fpr, svc_tpr, label="SVC ROC Curve (area = {:.2f})".format(svc_auc))
plt.plot(lr_fpr, lr_tpr, label="LR ROC Curve (area = {:.2f})".format(lr_auc))
plt.plot(rf_fpr, rf_tpr, label="RF ROC Curve (area = {:.2f})".format(rf_auc))
plt.plot(dt_fpr, dt_tpr, label="DT ROC Curve (area = {:.2f})".format(dt_auc))
plt.plot([0, 1], [0, 1], 'k--')
plt.xlabel('False positive rate')
plt.ylabel('True positive rate')
plt.title('ROC curve')
plt.legend(loc='best')
plt.show()
```
至此,我们就完成了使用多个分类器建模、选择合适的交叉验证策略评估性能并画出各个分类器ROC曲线的任务。
完整代码如下:
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