机器学习-K近邻算法

文章目录

  • [一. 数据集介绍](#一. 数据集介绍)
    • [Iris plants dataset](#Iris plants dataset)
  • [二. 代码](#二. 代码)
  • [三. k值的选择](#三. k值的选择)

一. 数据集介绍

鸢尾花数据集

鸢尾花Iris Dataset数据集是机器学习领域经典数据集,鸢尾花数据集包含了150条鸢尾花信息,每50条取自三个鸢尾花中之一:Versicolour、Setosa和Virginica

每个花的特征用如下属性描述:

python 复制代码
from sklearn.datasets import load_iris
# 1. 准备数据集
iris = load_iris()
iris.data
python 复制代码
iris.target
复制代码
array([0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
       0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
       1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
       1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
       2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
       2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2])
python 复制代码
print(iris.DESCR)

Iris plants dataset

Data Set Characteristics:

复制代码
:Number of Instances: 150 (50 in each of three classes)
:Number of Attributes: 4 numeric, predictive attributes and the class
:Attribute Information:
    - sepal length in cm
    - sepal width in cm
    - petal length in cm
    - petal width in cm
    - class:
            - Iris-Setosa
            - Iris-Versicolour
            - Iris-Virginica
            
:Summary Statistics:

============== ==== ==== ======= ===== ====================
                Min  Max   Mean    SD   Class Correlation
============== ==== ==== ======= ===== ====================
sepal length:   4.3  7.9   5.84   0.83    0.7826
sepal width:    2.0  4.4   3.05   0.43   -0.4194
petal length:   1.0  6.9   3.76   1.76    0.9490  (high!)
petal width:    0.1  2.5   1.20   0.76    0.9565  (high!)
============== ==== ==== ======= ===== ====================

:Missing Attribute Values: None
:Class Distribution: 33.3% for each of 3 classes.
:Creator: R.A. Fisher
:Donor: Michael Marshall (MARSHALL%PLU@io.arc.nasa.gov)
:Date: July, 1988

二. 代码

python 复制代码
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier

if __name__ == '__main__':
    # 1. 加载数据集  
    iris = load_iris() #通过iris.data 获取数据集中的特征值  iris.target获取目标值

    # 2. 数据标准化
    transformer = StandardScaler()
    x_ = transformer.fit_transform(iris.data) # iris.data 数据的特征值

    # 3. 模型训练
    estimator = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3) # n_neighbors 邻居的数量,也就是Knn中的K值
    estimator.fit(x_, iris.target) # 调用fit方法 传入特征和目标进行模型训练

    # 4. 利用模型预测
    result = estimator.predict(x_) 
    print(result)
复制代码
array([0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
       0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
       1, 1, 1, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1,
       1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2,
       2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
       2, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2])

三. k值的选择

KNN算法的关键是,是K值的选择,下图中K=3,属于红色三角形,K=5属于蓝色的正方形。这个时候就是K选择困难的时候。

KNN 算法中K值过大、过小都不好, 一般会取一个较小的值

采用交叉验证法(把训练数据再分成:训练集和验证集)来选择最优的K值。

python 复制代码
#加载数据集
x,y = load_iris(return_X_y=True)
#数据标准化
scaler = StandardScaler()
x_scaled = scaler.fit_transform(x)
#划分数据集
x_train,x_test,y_train,y_test = train_test_split(x_scaled,y,test_size=0.2,random_state=0)
#创建网络搜索对象
knn = KNeighborsClassifier()
param_grid = {'n_neighbors':[1, 3, 5, 7]}
estimator = GridSearchCV(knn, param_grid, cv=5)
#训练模型
estimator.fit(x_train,y_train)
#输出最优参数
#打印最优参数(验证集)
print('最优参数组合:', estimator.best_params_, '最好得分:', estimator.best_score_)

#测试集评估模型(测试集)
print('测试集准确率:', estimator.score(x_test, y_test))
复制代码
最优参数组合: {'n_neighbors': 7} 最好得分: 0.9416666666666667
测试集准确率: 1.0
相关推荐
智算菩萨1 分钟前
AGI神话:人工通用智能的幻象如何扭曲与分散数字治理的注意力
论文阅读·人工智能·深度学习·ai·agi
Roy_Sashulin1 分钟前
基于AI的Java编程平台
java·开发语言·人工智能·sashulin·deepseek
进击monkey4 分钟前
2026 年 AI Wiki 推荐:PandaWiki——AI 原生+开源私有化,企业级知识库最优解
人工智能·开源·ai知识库
WLJT1231231238 分钟前
烟火藏洁净 好物护家园
大数据·人工智能·科技·生活
静听松涛1338 分钟前
远程视频会议组织全流程步骤 在线画图工具绘制会议流程图表教程
人工智能·架构·流程图
大傻^9 分钟前
Spring AI Alibaba 企业级实战:从0到1构建智能客服系统
java·人工智能·后端·spring·springaialibaba
会上树的机器人9 分钟前
我用 AI Agent 重构了一个嵌入式 C++ SLAM模块——完整工作流复盘与踩坑实录
人工智能·语言模型·ai编程
Gale2World10 分钟前
OpenClaw 技术专题 (四):稳定性、并发与工程化验证 (The Resilience)
人工智能·agent
磐创 AI10 分钟前
Easy-Vibe 教程:从创意到 AI 产品
人工智能·vibe coding
霪霖笙箫11 分钟前
真授之以渔:我是怎么从"想给文章配几张图",一步步做出一个可发布 skill 的
前端·人工智能·开源