组队学习——支持向量机

本次学习支持向量机部分数据如下所示

ID

mass

width

height

color_score

fruit_name

kind

 其中ID：1-59是对应训练集和验证集的数据，60-67是对应测试集的数据，其中水果类别一共有四类包括apple、lemon、orange、mandarin。要求根据1-59的数据集的自变量（mass、width、height、color_score）和因变量（kind），去预测60-67的数据水果种类

一、导入支持向量机和其他的库

import numpy as np from scipy import stats from sklearn.model_selection import train_test_split import pandas as pd   from sklearn import svm   from sklearn.metrics import accuracy_score

二、读取数据

# 设置文件路径   file_path = 'E:\\Jupyter Workspace\\数学建模\\多分类水果数据.csv'   # 使用 pandas 的 read_csv 函数读取 CSV 文件，注意查看csv文件的编码，默认不填为utf-8编码 data = pd.read_csv(file_path,encoding='gbk')   # 显示数据的前几行来验证读取是否成功   print(data.head()) pd.set_option('display.unicode.ambiguous_as_wide', True) pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True) pd.set_option('display.width', 300) # 设置打印宽度(**重要**) print(data.isnull().any())

三、划分数据

# 选择第二列到最后一列，第一列相当于序号列可以忽略 X = data.iloc[0:59, 1:5]   # [:)左闭右开  Y = data.iloc[0:59, 6]  # 划分数据集为训练集和验证集 X_train, X_valid, Y_train, Y_valid = train_test_split(X, Y, test_size=0.2, random_state=42)

 四、RBF核函数

# RBF 核函数 rbf_model = svm.SVC(kernel='rbf', gamma='auto') rbf_model.fit(X_train, Y_train) rbf_pred = rbf_model.predict(X_valid) print("RBF Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, rbf_pred))

 五、线性核函数

# 线性核函数 linear_model = svm.SVC(kernel='linear') linear_model.fit(X_train, Y_train) linear_pred = linear_model.predict(X_valid) print("Linear Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, linear_pred))

六、多项式核函数

# 多项式核函数 poly_model = svm.SVC(kernel='poly', degree=3) poly_model.fit(X_train, Y_train) poly_pred = poly_model.predict(X_valid) print("Polynomial Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, poly_pred))

七、Sigmoid核函数

# Sigmoid 核函数 sigmoid_model = svm.SVC(kernel='sigmoid') sigmoid_model.fit(X_train, Y_train) sigmoid_pred = sigmoid_model.predict(X_valid) print("Sigmoid Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, sigmoid_pred))

其他 

结合相关资料比较一下哪种核函数更适合该题数据，说明理由，同时给出测试集的对应预测结果

test_X = data.iloc[59:, 1:5] # print(test_X) test_Y = data.iloc[59:, 6] # print(test_Y)  #举例：若为xxx核函数 #预测数据 xxx_pred_test = xxx_model.predict(test_X) print(xxx_pred_test)

拓展：尝试用以下指标衡量支持向量机（SVR）的预测效果

● MSE（均方误差）： 预测值与实际值之差平方的期望值。取值越小，模型准确度越高。
● RMSE（均方根误差）：为 MSE 的平方根，取值越小，模型准确度越高。
● MAE（平均绝对误差）： 绝对误差的平均值，能反映预测值误差的实际情况。取值越小，模型准确度越高。
● MAPE（平均绝对百分比误差）： 是 MAE 的变形，它是一个百分比值。取值越小，模型准确度越高。
● R²： 将预测值跟只使用均值的情况下相比，结果越靠近 1 模型准确度越高。