在 sklearn
(scikit-learn)中,常用的机器学习模型覆盖了监督学习、非监督学习、聚类、降维等多个方面。以下是一些常见的模型和它们的调用方式:
监督学习模型
线性回归和分类
- 线性回归:
sklearn.linear_model.LinearRegression
- 逻辑回归:
sklearn.linear_model.LogisticRegression
- 岭回归:
sklearn.linear_model.Ridge
- 弹性网络:
sklearn.linear_model.ElasticNet
- 线性回归:
支持向量机
- 支持向量分类:
sklearn.svm.SVC
- 支持向量回归:
sklearn.svm.SVR
- 支持向量分类:
决策树
- 决策树分类:
sklearn.tree.DecisionTreeClassifier
- 决策树回归:
sklearn.tree.DecisionTreeRegressor
- 决策树分类:
集成方法
- 随机森林分类:
sklearn.ensemble.RandomForestClassifier
- 随机森林回归:
sklearn.ensemble.RandomForestRegressor
- 梯度提升分类:
sklearn.ensemble.GradientBoostingClassifier
- 梯度提升回归:
sklearn.ensemble.GradientBoostingRegressor
- AdaBoost分类:
sklearn.ensemble.AdaBoostClassifier
- AdaBoost回归:
sklearn.ensemble.AdaBoostRegressor
- 随机森林分类:
k近邻
- k近邻分类:
sklearn.neighbors.KNeighborsClassifier
- k近邻回归:
sklearn.neighbors.KNeighborsRegressor
- k近邻分类:
非监督学习模型
聚类
- K均值:
sklearn.cluster.KMeans
- 层次聚类:
sklearn.cluster.AgglomerativeClustering
- DBSCAN:
sklearn.cluster.DBSCAN
- 均值漂移:
sklearn.cluster.MeanShift
- K均值:
降维
- 主成分分析(PCA):
sklearn.decomposition.PCA
- 线性判别分析(LDA):
sklearn.discriminant_analysis.LinearDiscriminantAnalysis
- 独立成分分析(ICA):
sklearn.decomposition.FastICA
- 主成分分析(PCA):
调用规律
在 sklearn
中,模型的调用通常遵循以下步骤和规律:
导入模型:从相应的模块中导入所需的模型类。
from sklearn.linear_model import LinearRegression from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
实例化模型:使用模型类创建模型对象,可以在这里设置超参数。
model = LinearRegression() rf_model = RandomForestClassifier(n_estimators=100)
训练模型:使用
.fit()
方法,将训练数据传入模型进行训练。model.fit(X_train, y_train) rf_model.fit(X_train, y_train)
预测:使用
.predict()
方法,对新数据进行预测。predictions = model.predict(X_test) rf_predictions = rf_model.predict(X_test)
评估模型:使用
sklearn.metrics
提供的评估函数对模型性能进行评估。from sklearn.metrics import mean_squared_error, accuracy_score mse = mean_squared_error(y_test, predictions) accuracy = accuracy_score(y_test, rf_predictions)
总结
sklearn
提供了统一的接口和调用方式,使得不同模型的使用过程高度一致,极大地方便了用户的学习和使用。这种统一性是 sklearn
受到广泛欢迎的重要原因之一。
有些常用的机器学习模型和算法不在 sklearn
(scikit-learn)中调用,通常是因为它们具有特定的特性、需求或优化目标。以下是一些不在 sklearn
中调用的常见机器学习模型及其原因:
1. 性能和优化
LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)
- 特点:使用基于直方图的决策树算法,具有更快的训练速度和更低的内存使用。
- 原因:专注于大数据集和高维数据的优化,能够处理更复杂的模型和更大规模的数据。
XGBoost(Extreme Gradient Boosting)
- 特点:实现了高效的梯度提升算法,支持并行处理和分布式计算。
- 原因:提供了丰富的参数设置和优化选项,适用于高性能计算需求。
CatBoost
- 特点:针对分类特征进行了优化,能够处理类别数据,并避免数据泄漏问题。
- 原因:专门为处理类别数据和提升模型性能而设计。
2. 特定领域和功能
TensorFlow 和 PyTorch
- 特点:提供了灵活的深度学习框架,支持构建和训练复杂的神经网络模型。
- 原因:这些框架设计用于深度学习,具有高度的灵活性和扩展性,能够处理图像、文本等复杂数据。
Keras
- 特点:高层神经网络 API,便于快速构建和训练深度学习模型。
- 原因:Keras 是一个高级接口,通常运行在 TensorFlow 或其他深度学习框架之上,提供了简单易用的接口。
- 许多机器学习模型不在
sklearn
中调用,主要是因为它们有特定的性能优化需求、功能需求或特定领域的应用。它们通常提供更高效的实现、更丰富的功能和更好的扩展性,以满足特定场景和应用的需求。这些模型和库通过专门的设计和优化,能够在各自的领域中提供卓越的性能和使用体验。