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用Python打造逻辑回归分类器,轻松驾驭二分类任务!

人工智能

逻辑回归是机器学习领域中用于解决二分类问题的经典算法,它以其简单易懂、计算高效的优点而备受青睐。本文将以Python语言为例,带领你一步步构建一个逻辑回归分类器,助你轻松驾驭二分类任务,并在机器学习的道路上迈出坚实的一步。

逻辑回归原理简介

逻辑回归的基本原理在于将输入特征映射到一个概率值,这个概率值代表了样本属于正类的可能性。公式表达如下:

p(y = 1 | x) = 1 / (1 + exp(-(w^Tx + b)))

其中,x是输入特征向量,w是权重向量,b是偏置项。通过调整w和b,我们可以控制概率值的输出。当概率值大于0.5时,样本被归类为正类;当概率值小于0.5时,样本被归类为负类。

Python实现逻辑回归

1. 数据准备

在构建逻辑回归模型之前,我们需要先准备数据。这里,我们使用sklearn库中的Iris数据集,这是一个经典的二分类数据集,包含150个样本,每个样本有4个特征和一个类别标签。

from sklearn.datasets import load_iris
iris = load_iris()
X = iris.data
y = iris.target

2. 模型构建

接下来,我们可以使用Python中的NumPy库和SciPy库来构建逻辑回归模型。具体步骤如下:

import numpy as np
import scipy.optimize as opt

# 定义sigmoid函数
def sigmoid(x):
  return 1 / (1 + np.exp(-x))

# 定义损失函数
def cost_function(w, b, X, y):
  m = X.shape[0]
  h = sigmoid(np.dot(X, w) + b)
  return (-1 / m) * np.sum(y * np.log(h) + (1 - y) * np.log(1 - h))

# 训练模型
initial_theta = np.zeros(X.shape[1] + 1)
result = opt.minimize(fun=cost_function, x0=initial_theta, args=(X, y))

# 获取模型参数
w = result.x[:X.shape[1]]
b = result.x[-1]

3. 模型评估

训练完模型后,我们需要评估模型的性能。这里,我们使用sklearn库中的classification_report()函数来评估模型的准确率、召回率和F1值。

from sklearn.metrics import classification_report

y_pred = (sigmoid(np.dot(X, w) + b) >= 0.5).astype(int)
print(classification_report(y, y_pred))

结语

通过这篇教程,你已经掌握了使用Python实现逻辑回归分类器的方法。逻辑回归的原理并不复杂,但它却是一个非常强大的二分类算法,在许多实际应用中都有着广泛的应用。希望你能将学到的知识应用到自己的项目中,在机器学习的道路上不断进步!