XGBoost实例——皮马印第安人糖尿病预测和特征筛选

利用皮马印第安人糖尿病数据集来预测皮马印第安人的糖尿病,以下是数据集的信息:

  • Pregnancies:怀孕次数
  • Glucose:葡萄糖
  • BloodPressure:血压 (mm Hg)
  • SkinThickness:皮层厚度 (mm)
  • Insulin:胰岛素 2小时血清胰岛素(mu U / ml )
  • BMI:体重指数 (体重/身高)^2
  • DiabetesPedigreeFunction:糖尿病谱系功能
  • Age:年龄 (岁)
  • Outcome:目标值 (0或1)

导入模块

python 复制代码
# 导入模块包
import pandas as pd
from sklearn.model_selection import train_test_split
import xgboost as xgb
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
from sklearn.metrics import roc_auc_score, roc_curve, confusion_matrix, classification_report
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns

读取数据

python 复制代码
df = pd.read_csv('pima-indians-diabetes.csv')
print(df.info())
df.head()

由于数据比较完整,不存在数据缺失的问题,所以数据不用处理。

直接进行预测

python 复制代码
# 数据划分
feature_columns = ['Pregnancies', 'Glucose', 'BloodPressure', 'SkinThickness', 'Insulin', 'BMI', 'DiabetesPedigreeFunction', 'Age']
X = df[feature_columns]
y = df['Outcome']
train_X, test_X, train_y, test_y = train_test_split(X,y,random_state=7,test_size=0.2)
# 模型设置和训练
xgb_clf = xgb.XGBClassifier(n_estimators=20, max_depth=4,learning_rate=0.1,subsample=0.7,colsample_bytree=0.7)
xgb_clf.fit(train_X, train_y)
pred_y = xgb_clf.predict(test_X)
prob_y = xgb_clf.predict_proba(test_X)[:,1]
prob_train_y = xgb_clf.predict_proba(train_X)[:,1]

# 模型评估
auc_score = roc_auc_score(test_y, pred_y)
auc_score_train = roc_auc_score(train_y, prob_train_y)
fpr, tpr,_ = roc_curve(test_y, prob_y)
fpr_tr, tpr_tr,_ = roc_curve(train_y, prob_train_y)

# 绘制roc曲线
plt.plot(fpr,tpr,label = 'test xgb auc=%0.3f'%auc_score) #绘制训练集ROC 
plt.plot(fpr_tr,tpr_tr,label = 'train xgb auc=%0.3f'%auc_score_train) #绘制验证集ROC 
plt.plot([0,1],[0,1],'k--') 
plt.xlabel('False positive rate') 
plt.ylabel('True positive rate') 
plt.title('ROC Curve') 
plt.legend(loc = 'best') 
plt.show()
print(confusion_matrix(pred_y,test_y))
print((pred_y!=test_y).sum()/float(test_y.shape[0]))
print(classification_report(test_y,pred_y,  target_names=['Yes','No']))

用xgboost对特征进行筛选,由于上面已经直接用于分类了,所以我们可直接提取出特征的指标。

python 复制代码
# 使用xgboost进行特征筛选
temp=pd.DataFrame()
temp['feature_name'] = feature_columns
temp['feature_importance'] = xgb_clf.feature_importances_
temp.sort_values('feature_importance', ascending=False)

使用筛选过后的特征进行模型训练,使用前四的特征进行训练。

python 复制代码
# 使用大于0.1的特征进行训练
feature_lst = ['Glucose','BMI','Age','Insulin']
X = df[feature_lst]
y = df['Outcome']
train_X, test_X, train_y, test_y = train_test_split(X,y,random_state=7,test_size=0.2)
# 模型设置和训练
xgb_clf = xgb.XGBClassifier(n_estimators=20, max_depth=4,learning_rate=0.1,subsample=0.7,colsample_bytree=0.7)
xgb_clf.fit(train_X, train_y)
pred_y = xgb_clf.predict(test_X)
prob_y = xgb_clf.predict_proba(test_X)[:,1]
prob_train_y = xgb_clf.predict_proba(train_X)[:,1]

# 模型评估
auc_score = roc_auc_score(test_y, pred_y)
auc_score_train = roc_auc_score(train_y, prob_train_y)
fpr, tpr,_ = roc_curve(test_y, prob_y)
fpr_tr, tpr_tr,_ = roc_curve(train_y, prob_train_y)

# 绘制roc曲线
plt.plot(fpr,tpr,label = 'test xgb auc=%0.3f'%auc_score) #绘制训练集ROC 
plt.plot(fpr_tr,tpr_tr,label = 'train xgb auc=%0.3f'%auc_score_train) #绘制验证集ROC 
plt.plot([0,1],[0,1],'k--') 
plt.xlabel('False positive rate') 
plt.ylabel('True positive rate') 
plt.title('ROC Curve') 
plt.legend(loc = 'best') 
plt.show()
print(confusion_matrix(pred_y,test_y))
print((pred_y!=test_y).sum()/float(test_y.shape[0]))
print(classification_report(test_y,pred_y,  target_names=['Yes','No']))

总结

  • 经过特征筛选后的模型没有得到加强
  • 训练集和测试集的auc值变动较大,泛化能力较弱,需要对数据进行K折验证。
相关推荐
特立独行的猫A9 小时前
我给女儿写了个打字练习:一边敲键盘,一边把小学英语单词记牢
java·后端·python
cpolar技术支持9 小时前
「我这边连不上你那个服务」—— 用清单驱动的 TCP 连通性只读看板,cpolar 让远端同事自己取证
python·内网穿透·tcp·cpolar·网络诊断
云和数据.ChenGuang10 小时前
LangGraph 异步 Node 的设计与写法实践
开发语言·人工智能·python·机器学习·php
天诰11 小时前
SA-K-11 检索会消失吗与四个未解问题
java·服务器·人工智能·python·机器学习·ai编程
龙腾AI白云12 小时前
仿真到现实(Sim-to-Real)迁移:跨越仿真与现实鸿沟
数据库·机器学习·plotly·知识图谱·tornado
benchmark_cc12 小时前
用 QuantDash 读取美股行情:AAPL.US 的运行前检查、排错顺序与数据校验清单
python·数据分析·pandas·量化交易·股票数据·quantdash
武天旭14 小时前
AI安全--AI大模型的对抗样本攻击与防御解析
人工智能·深度学习·安全·机器学习
羲云网络15 小时前
GPT Image 2.6 接入指南:Flare、Sunburst 怎么选,编辑失败如何排查
人工智能·python·aigc·图像生成·acedatacloud
橙橙笔记19 小时前
具身智能的学习 - 完成一个机械臂 第1节
python·学习·机械臂·具身智能