机器学习实验:对率回归与西瓜数据集2.0分析
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更新于2024-08-05
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"本次实验是关于机器学习中的对率回归模型的应用,主要使用Python的Scikit-learn库在西瓜数据集2.0上进行实践。实验目标包括编程实现对率回归算法,通过分层采样将数据集划分为训练集和测试集,比例约为2:1,以及计算并展示模型在测试集上的性能指标,如精度、查准率、查全率和ROC曲线。"
在机器学习领域,对率回归(Logistic Regression)是一种广泛使用的分类算法,尤其适用于二分类问题。它通过构建一个对数几率函数来预测事件发生的概率,最终形成一个线性决策边界。实验中,我们首先创建一个CSV文件,存储西瓜数据集,包含多个特征如色泽、根蒂、敲声等,以及一个目标变量“好瓜”(是/否)。
数据预处理是关键步骤,实验中使用`csv.reader()`函数读取CSV文件,将数据转换为字典列表,便于后续处理。接着,利用Scikit-learn的`DictVectorizer()`方法将字典列表转换为数值型数据,以便于模型训练。同时,将标签("好瓜")也转换为列表格式。
模型训练与评估阶段,使用`train_test_split()`函数按照2:1的比例对数据进行分层抽样,生成训练集(70%)和测试集(30%)。分层采样旨在保持各类别在训练集和测试集中比例的一致性,以避免样本不均衡导致的评估偏差。实验结果显示,模型在测试集上的精度约为0.83,表明在所有预测中,大约有83%的分类是正确的。
查准率(Precision)是指预测为正类且实际为正类的样本占所有预测为正类样本的比例,查全率(Recall)则是预测为正类且实际为正类的样本占所有实际为正类样本的比例。实验中查准率为0.5,意味着对于每100个被预测为“好瓜”的西瓜,实际上有50个是正确的。查全率约为0.33,表示在所有真正的好瓜中,模型能正确识别出33%。
ROC曲线(Receiver Operating Characteristic Curve)是衡量二分类模型性能的重要工具,它绘制了真阳性率(True Positive Rate)与假阳性率(False Positive Rate)之间的关系。实验给出了ROC曲线图,表明模型在区分“好瓜”和“非好瓜”方面的整体表现。曲线越接近左上角,表示模型性能越好。
本次机器学习实验成功实现了对率回归模型,对西瓜数据集进行了有效的处理和划分,并通过精度、查准率、查全率和ROC曲线展示了模型的分类性能。然而,查全率较低可能意味着模型在发现所有好瓜方面有所不足,可能需要调整模型参数或尝试其他分类算法以提高此指标。
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