使用scikit-learn中的线性回归包对自定义数据集进行拟合

Luzem03192025-02-01 5:04

1. 导入必要的库

首先，需要导入所需的库，包括pandas用于数据处理，numpy用于数值计算，以及scikit-learn中的线性回归模型。

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import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.metrics import mean_squared_error, r2_score
import matplotlib.pyplot as plt

2. 加载自定义数据集

假设有一个CSV文件custom_dataset.csv，其中包含特征（自变量）和标签（因变量）。将使用pandas读取这个文件。

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# 加载自定义数据集
data = pd.read_csv('custom_dataset.csv')

# 假设数据集中有两列：'feature'为特征，'target'为标签
X = data[['feature']].values  # 特征需要是二维数组
y = data['target'].values     # 标签

3. 分割数据集

为了评估模型的性能，将数据集分为训练集和测试集。

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# 将数据集分为训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

4. 创建并训练线性回归模型

使用scikit-learn中的LinearRegression类创建线性回归模型，并使用训练集进行训练。

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# 创建线性回归模型
model = LinearRegression()

# 训练模型
model.fit(X_train, y_train)

5. 进行预测并评估模型

使用测试集进行预测，并评估模型的性能。将使用均方误差（MSE）和决定系数（R²）作为评估指标。

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# 进行预测
y_pred = model.predict(X_test)

# 计算均方误差和决定系数
mse = mean_squared_error(y_test, y_pred)
r2 = r2_score(y_test, y_pred)

print(f'Mean Squared Error: {mse:.2f}')
print(f'R² Score: {r2:.2f}')

6. 可视化结果

为了更直观地了解模型的拟合效果，可以绘制散点图来显示真实值和预测值。

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# 可视化结果
plt.scatter(X_test, y_test, color='black', label='Actual data')
plt.plot(X_test, y_pred, color='blue', linewidth=3, label='Fitted line')

plt.xlabel('Feature')
plt.ylabel('Target')
plt.title('Linear Regression Fit')
plt.legend()
plt.show()