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Python 确定多项式拟合/回归的阶数实例

2020-01-04 13:39:53
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通过 1至10 阶来拟合对比 均方误差及R评分,可以确定最优的“最大阶数”。

import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltfrom sklearn.preprocessing import PolynomialFeaturesfrom sklearn.linear_model import LinearRegression,Perceptronfrom sklearn.metrics import mean_squared_error,r2_scorefrom sklearn.model_selection import train_test_split X = np.array([-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]).reshape(-1, 1)y = np.array(2*(X**4) + X**2 + 9*X + 2)#y = np.array([300,500,0,-10,0,20,200,300,1000,800,4000,5000,10000,9000,22000]).reshape(-1, 1) x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3)rmses = []degrees = np.arange(1, 10)min_rmse, min_deg,score = 1e10, 0 ,0 for deg in degrees:	# 生成多项式特征集(如根据degree=3 ,生成 [[x,x**2,x**3]] )	poly = PolynomialFeatures(degree=deg, include_bias=False)	x_train_poly = poly.fit_transform(x_train) 	# 多项式拟合	poly_reg = LinearRegression()	poly_reg.fit(x_train_poly, y_train)	#print(poly_reg.coef_,poly_reg.intercept_) #系数及常数		# 测试集比较	x_test_poly = poly.fit_transform(x_test)	y_test_pred = poly_reg.predict(x_test_poly)		#mean_squared_error(y_true, y_pred) #均方误差回归损失,越小越好。	poly_rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y_test, y_test_pred))	rmses.append(poly_rmse)	# r2 范围[0,1],R2越接近1拟合越好。	r2score = r2_score(y_test, y_test_pred)		# degree交叉验证	if min_rmse > poly_rmse:		min_rmse = poly_rmse		min_deg = deg		score = r2score	print('degree = %s, RMSE = %.2f ,r2_score = %.2f' % (deg, poly_rmse,r2score))		fig = plt.figure()ax = fig.add_subplot(111)ax.plot(degrees, rmses)ax.set_yscale('log')ax.set_xlabel('Degree')ax.set_ylabel('RMSE')ax.set_title('Best degree = %s, RMSE = %.2f, r2_score = %.2f' %(min_deg, min_rmse,score)) plt.show()

Python,多项式拟合,回归,阶数

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因为因变量 Y = 2*(X**4) + X**2 + 9*X + 2 ,自变量和因变量是完整的公式,看图很明显,degree >=4 的都符合,拟合函数都正确。(RMSE 最小,R平方非负且接近于1,则模型最好

如果将 Y 值改为如下:

y = np.array([300,500,0,-10,0,20,200,300,1000,800,4000,5000,10000,9000,22000]).reshape(-1, 1)

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degree=3 是最好的,且 r 平方也最接近于1(注意:如果 R 平方为负数,则不准确,需再次测试。因样本数据较少,可能也会判断错误)。

以上这篇Python 确定多项式拟合/回归的阶数实例就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持VEVB武林网。


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