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机器学习笔记10-----决策树与随机森林1---随机森林概述

时间:2020-04-11 16:03:53      阅读:123      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1.决策树的缺点

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上图,红色圈的部分就是剪枝的部分,进行后剪枝。

2.剪枝

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3.随机森林

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注意:随机森林所做的修改就是从所有属性中选择k个属性,再从k个属性中选择最佳的分割属性

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4.代码示例

(1)决策树案例

 

#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib as mpl
from sklearn import tree
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.pipeline import Pipeline


def iris_type(s):
    it = {bIris-setosa: 0, bIris-versicolor: 1, bIris-virginica: 2}
    return it[s]


# 花萼长度、花萼宽度,花瓣长度,花瓣宽度
# iris_feature = ‘sepal length‘, ‘sepal width‘, ‘petal length‘, ‘petal width‘
iris_feature = u花萼长度, u花萼宽度, u花瓣长度, u花瓣宽度

if __name__ == "__main__":
    mpl.rcParams[font.sans-serif] = [uSimHei]
    mpl.rcParams[axes.unicode_minus] = False

    path = 8.iris.data  # 数据文件路径
    data = np.loadtxt(path, dtype=float, delimiter=,, converters={4: iris_type})
    x, y = np.split(data, (4,), axis=1)
    # 为了可视化,仅使用前两列特征
    x = x[:, :2]
    x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size=0.3, random_state=1)
    #ss = StandardScaler()
    #ss = ss.fit(x_train)

    # 决策树参数估计
    # min_samples_split = 10:如果该结点包含的样本数目大于10,则(有可能)对其分支
    # min_samples_leaf = 10:若将某结点分支后,得到的每个子结点样本数目都大于10,则完成分支;否则,不进行分支
    model = Pipeline([
        (ss, StandardScaler()),
        (DTC, DecisionTreeClassifier(criterion=entropy, max_depth=3))])
    # clf = DecisionTreeClassifier(criterion=‘entropy‘, max_depth=3)
    model = model.fit(x_train, y_train)
    y_test_hat = model.predict(x_test)      # 测试数据

    # 保存
    # dot -Tpng -o 1.png 1.dot
    f = open(iris_tree.dot, w)
    tree.export_graphviz(model.get_params(DTC)[DTC], out_file=f)

    # 画图
    N, M = 100, 100  # 横纵各采样多少个值
    x1_min, x1_max = x[:, 0].min(), x[:, 0].max()  # 第0列的范围
    x2_min, x2_max = x[:, 1].min(), x[:, 1].max()  # 第1列的范围
    t1 = np.linspace(x1_min, x1_max, N)
    t2 = np.linspace(x2_min, x2_max, M)
    x1, x2 = np.meshgrid(t1, t2)  # 生成网格采样点
    x_show = np.stack((x1.flat, x2.flat), axis=1)  # 测试点

    # # 无意义,只是为了凑另外两个维度
    # # 打开该注释前,确保注释掉x = x[:, :2]
    # x3 = np.ones(x1.size) * np.average(x[:, 2])
    # x4 = np.ones(x1.size) * np.average(x[:, 3])
    # x_test = np.stack((x1.flat, x2.flat, x3, x4), axis=1)  # 测试点

    cm_light = mpl.colors.ListedColormap([#A0FFA0, #FFA0A0, #A0A0FF])
    cm_dark = mpl.colors.ListedColormap([g, r, b])
    y_show_hat = model.predict(x_show)  # 预测值
    y_show_hat = y_show_hat.reshape(x1.shape)  # 使之与输入的形状相同
    plt.figure(facecolor=w)
    plt.pcolormesh(x1, x2, y_show_hat, cmap=cm_light)  # 预测值的显示
    plt.scatter(x_test[:, 0], x_test[:, 1], c=y_test.ravel(), edgecolors=k, s=100, cmap=cm_dark, marker=o)  # 测试数据
    plt.scatter(x[:, 0], x[:, 1], c=y.ravel(), edgecolors=k, s=40, cmap=cm_dark)  # 全部数据
    plt.xlabel(iris_feature[0], fontsize=15)
    plt.ylabel(iris_feature[1], fontsize=15)
    plt.xlim(x1_min, x1_max)
    plt.ylim(x2_min, x2_max)
    plt.grid(True)
    plt.title(u鸢尾花数据的决策树分类, fontsize=17)
    plt.show()

    # 训练集上的预测结果
    y_test = y_test.reshape(-1)
    print(y_test_hat)
    print(y_test)
    result = (y_test_hat == y_test)   # True则预测正确,False则预测错误
    acc = np.mean(result)
    print(准确度: %.2f%% % (100 * acc))

    # 过拟合:错误率
    depth = np.arange(1, 15)
    err_list = []
    for d in depth:
        clf = DecisionTreeClassifier(criterion=entropy, max_depth=d)
        clf = clf.fit(x_train, y_train)
        y_test_hat = clf.predict(x_test)  # 测试数据
        result = (y_test_hat == y_test)  # True则预测正确,False则预测错误
        err = 1 - np.mean(result)
        err_list.append(err)
        print(d,  准确度: %.2f%% % (100 * err))
    plt.figure(facecolor=w)
    plt.plot(depth, err_list, ro-, lw=2)
    plt.xlabel(u决策树深度, fontsize=15)
    plt.ylabel(u错误率, fontsize=15)
    plt.title(u决策树深度与过拟合, fontsize=17)
    plt.grid(True)
    plt.show()

 

效果图:

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原文:https://www.cnblogs.com/luckyplj/p/12679516.html

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