scikit-learn(sklearn)机器学习库:线性模型与广义线性模型指南

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"sklearn学习文档" 在Python的机器学习领域,scikit-learn(简称sklearn)是一个不可或缺的第三方库,它提供了丰富的机器学习算法和数据预处理工具。sklearn中文学习文档全面覆盖了从基础到进阶的各种知识点,对于初学者和专业人士来说都是宝贵的资源。 文档首先介绍了有监督学习的概念,这是机器学习中最常见的类型,其中模型通过已知的输入-输出对进行训练,然后用于预测新的输入。在有监督学习中,广义线性模型是一个重要的类别,它包括了各种用于回归问题的算法,即预测连续数值型的输出。这些模型基于一个假设,即输出是输入特征的线性组合。 在1.1章节中,文档详细讲解了广义线性模型,特别是普通最小二乘法(LinearRegression)。这个算法的目标是最小化预测值与实际观测值之间的差异,即残差平方和。LinearRegression的fit方法用于拟合模型,计算出的系数存储在coef_属性中。然而,如果输入特征之间存在高度的相关性(重共线性),最小二乘法可能会导致不稳定的预测,此时可以考虑使用岭回归(RidgeRegression)。 岭回归是在普通最小二乘法的基础上引入了一个正则化项,以控制模型的复杂度并减少过拟合的风险。这种方法通过增加一个λ乘以系数的平方和,使得即使在特征相关的情况下,模型也能保持稳定。正则化参数λ的大小直接影响模型的复杂度和预测性能,选择合适的λ值通常是模型调优的关键步骤。 文档还提及了算法的计算复杂度,对于普通最小二乘法,其核心运算依赖于输入矩阵X的奇异值分解(SVD),如果X是n×m的矩阵,且n > m,算法的时间复杂度大致为O(nm^2)。这说明当数据量增大时,计算成本会显著上升,因此在处理大规模数据时,可能需要考虑更高效的算法或优化策略。 此外,文档还涵盖了其他机器学习算法,如核岭回归、支持向量机(SVM)、随机梯度下降等,这些都是sklearn库中的重要组成部分,各自适用于不同的问题场景。SVM在分类和回归问题上表现出色,尤其在处理非线性数据时,通过核函数可以实现非线性映射。随机梯度下降(SGD)则常用于在线学习和大规模数据集的训练,因为它有较低的时间复杂度。 sklearn学习文档提供了一个全面的指南,帮助用户理解并应用sklearn库中的各种算法,无论是进行简单的线性回归,还是复杂的非线性模型训练,都能从中找到详尽的解释和示例代码。通过深入学习这个文档,开发者可以有效地提升其在机器学习领域的技能和实战能力。