1. 回归与分类
回归模型:针对于连续值的预测,即线性关系
分类模型:预测离散值,非线性,针对于分类问题
2. 回归
回归算法是相对分类算法而言的,与我们想要预测的目标变量y的值类型有关。
如果目标变量y是分类型变量,
如预测用户的性别(男、女),预测月季花的颜色(红、白、黄......),预测是否患有肺癌(是、否),那我们就需要用分类算法去拟合训练数据并做出预测;
如果y是连续型变量,
如预测用户的收入(4千,2万,10万......),
预测员工的通勤距离(500m,1km,2万里......),
预测患肺癌的概率(1%,50%,99%......),
我们则需要用回归模型。
有时分类问题也可以转化为回归问题,例如的肺癌预测,我们可以用回归模型先预测出患肺癌的概率,然后再给定一个阈值, 例如50%,概率值在50%以下的人划为没有肺癌,50%以上则认为患有肺癌。
回归分析:寻找变量之间近似的函数关系
线性回归分析:寻找变量之间近似的线性函数关系
3. 一元线性回归
y=β0+β1x
当给定参数β0和β1的时候,画在坐标图内是一条直线(这就是"线性"的含义)
当我们只用一个x来预测y,就是一元线性回归,也就是在找一个直线来拟合数据。
线性回归就是要找一条直线,并且让这条直线尽可能地拟合图中的数据点。
4. 回归问题常用的损失函数
残差平方和(RSS/SSR,residual sum of squares/sum squared residual)
均方误差 (MSE,Mean Squared Error)
5. python实现
sklearn中封装好了线性回归模型的实现,直接实例化类LinearRegression即可,
一般分为以下几个步骤:
1)训练集准备
特征集X
特征集对应的标签集y
- 实例化模型&模型拟合
model = LinearRegression()
model.fit(X_train,y_train)
- 预测新数据
model.predict(...)
4)误差计算,sklearn对于常见的误差函数也已经封装好
from sklearn.metrics import mean_squared_error
mse= mean_squared_error(y_真实,y_预测)
python
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.metrics import mean_squared_error
import pickle # 保存模型的包
# 假设有特征矩阵X和目标变量y
X = [[1, 2], [2, 4], [3, 6], [4, 8], [5, 10]]
y = [3, 6, 9, 12, 15]
# 划分训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
# 创建线性回归模型
model = LinearRegression()
# 拟合模型
model.fit(X_train, y_train)
print(model.intercept_) # 常数项 0.0
print(model.coef_) # 变量系数 [0.6 1.2]
# 预测测试集
y_pred = model.predict(X_test)
# 计算均方误差
mse = mean_squared_error(y_test, y_pred)
print("线性回归模型的均方误差:", mse)
# # load the saved model
# with open('my_model.pkl', 'rb') as f:
# model = pickle.load(f)
#
# # predict using the loaded model
# model.predict(X)
# # load the saved model
# with open('my_model.pkl', 'rb') as f:
# model = pickle.load(f)
#
# # continue training the model
# model.fit(X_train, y_train)
#
# # save the updated model
# with open('my_updated_model.pkl', 'wb') as f:
# pickle.dump(model, f)