python机器学习库scikit-learn:SVR的基本应用
人气:0scikit-learn是python的第三方机器学习库,里面集成了大量机器学习的常用方法。例如:贝叶斯,svm,knn等。
scikit-learn的官网 : http://scikit-learn.org/stable/index.html点击打开链接
SVR是支持向量回归(support vector regression)的英文缩写,是支持向量机(SVM)的重要的应用分支。
scikit-learn中提供了基于libsvm的SVR解决方案。
PS:libsvm是台湾大学林智仁教授等开发设计的一个简单、易于使用和快速有效的SVM模式识别与回归的软件包。
我们自己随机产生一些值,然后使用sin函数进行映射,使用SVR对数据进行拟合
from __future__ import division import time import numpy as np from sklearn.svm import SVR from sklearn.model_selection import GridSearchCV from sklearn.model_selection import learning_curve import matplotlib.pyplot as plt rng = np.random.RandomState(0) ############################################################################# # 生成随机数据 X = 5 * rng.rand(10000, 1) y = np.sin(X).ravel() # 在标签中对每50个结果标签添加噪声 y[::50] += 2 * (0.5 - rng.rand(int(X.shape[0]/50))) X_plot = np.linspace(0, 5, 100000)[:, None] ############################################################################# # 训练SVR模型 #训练规模 train_size = 100 #初始化SVR svr = GridSearchCV(SVR(kernel='rbf', gamma=0.1), cv=5, param_grid={"C": [1e0, 1e1, 1e2, 1e3], "gamma": np.logspace(-2, 2, 5)}) #记录训练时间 t0 = time.time() #训练 svr.fit(X[:train_size], y[:train_size]) svr_fit = time.time() - t0 t0 = time.time() #测试 y_svr = svr.predict(X_plot) svr_predict = time.time() - t0
然后我们对结果进行可视化处理
############################################################################# # 对结果进行显示 plt.scatter(X[:100], y[:100], c='k', label='data', zorder=1) plt.hold('on') plt.plot(X_plot, y_svr, c='r', label='SVR (fit: %.3fs, predict: %.3fs)' % (svr_fit, svr_predict)) plt.xlabel('data') plt.ylabel('target') plt.title('SVR versus Kernel Ridge') plt.legend() plt.figure()
############################################################################## # 对训练和测试的过程耗时进行可视化 X = 5 * rng.rand(1000000, 1) y = np.sin(X).ravel() y[::50] += 2 * (0.5 - rng.rand(int(X.shape[0]/50))) sizes = np.logspace(1, 4, 7) for name, estimator in { "SVR": SVR(kernel='rbf', C=1e1, gamma=10)}.items(): train_time = [] test_time = [] for train_test_size in sizes: t0 = time.time() estimator.fit(X[:int(train_test_size)], y[:int(train_test_size)]) train_time.append(time.time() - t0) t0 = time.time() estimator.predict(X_plot[:1000]) test_time.append(time.time() - t0) plt.plot(sizes, train_time, 'o-', color="b" if name == "SVR" else "g", label="%s (train)" % name) plt.plot(sizes, test_time, 'o--', color="r" if name == "SVR" else "g", label="%s (test)" % name) plt.xscale("log") plt.yscale("log") plt.xlabel("Train size") plt.ylabel("Time (seconds)") plt.title('Execution Time') plt.legend(loc="best")
################################################################################ # 对学习过程进行可视化 plt.figure() svr = SVR(kernel='rbf', C=1e1, gamma=0.1) train_sizes, train_scores_svr, test_scores_svr = \ learning_curve(svr, X[:100], y[:100], train_sizes=np.linspace(0.1, 1, 10), scoring="neg_mean_squared_error", cv=10) plt.plot(train_sizes, -test_scores_svr.mean(1), 'o-', color="r", label="SVR") plt.xlabel("Train size") plt.ylabel("Mean Squared Error") plt.title('Learning curves') plt.legend(loc="best") plt.show()
看见了熟悉的LOSS下降图,我仿佛又回到了学生时代。。
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