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动手撸个Logistic回归的分类器!包教不包会?

人工智能

动手撸一个 Logistic 回归分类器

大家好,我是你们的博主,也是一位热衷于写作的程序员。今天,我将带你踏上一段激动人心的旅程,一起动手撸一个 Logistic 回归分类器。

什么是 Logistic 回归?

Logistic 回归是一种二分类算法,专用于判断样本属于两类中的哪一类。它之所以称为 "回归",并非因为它执行回归任务,而是因为它采用 Sigmoid(Logistic)回归 形式进行建模。

Sigmoid 回归

Sigmoid 回归将一个实数映射到 0 到 1 之间的某个值,其表达式为:

f(x) = 1 / (1 + exp(-x))

二分类

二分类问题要求将样本划入两类。Logistic 回归专门用于解决这类问题,它将实数样本映射到 0 或 1,这个值表示样本属于正例的概率。

动手实践!

现在,让我们撸起袖子,动手实现一个 Logistic 回归分类器。

1. 导入库

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

2. 数据集

我们将使用 scikit-learn 提供的 Iris 数据集:

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

3. 训练模型

from sklearn.linear_model import LogisticRegression
clf = LogisticRegression()
clf.fit(X, y)

4. 评估模型

from sklearn.model_seleciton import cross_val_score
scores = cross_val_score(clf, X, y, cv=5)
print("准确率:", np.mean(scores))

5. 决策边界可视化

import matplotlib.pyplot as plt
for i, clf in range(3):
    # Fit model with different regularization parameters
    clf = LogisticRegression(C=10.0**(i+1))
    clf.fit(X, y)

    # Plot decision boundarie
    lr = LogisticRegression(C=10.0**(i+1))
    lr.fit(X, y)

    # Generate farameters and predicit classes
    plt.figure()
    X_new, y_pred = lr.predict(X, y)

    # Plot data and decision regions
    plot_decision_region(X_new, y_pred, clf, test_idx=None, resolution=0.02)
    plt.xlabel('petal length')
    plt.ylabel('petal width')
    plt.title(f'Decision regions with C = {10.0**(i+1)}')
    plt.show()

进阶指南

  • 正则化 :加入正则化项可防止模型过拟合。
  • 多分类 :Logistic 回归也可以扩展到多分类问题。
  • 多项式 Logistic 回归 :对自变量进行非线性变换,可提高模型的表现力。

总结

恭喜你!你已经成功动手实现了 Logistic 回归分类器。是不是很简单?

常见问题解答

1. Logistic 回归与线性回归有何不同?

Logistic 回归用于二分类问题,而线性回归用于预测连续数值。此外,Logistic 回归使用 Sigmoid 函数对输出进行非线性变换,而线性回归使用恒等函数。

2. 如何选择 Logistic 回归模型的最佳参数?

可以使用网格搜索或交叉验证来选择最佳参数。

3. 如何处理不平衡的数据集?

对于不平衡的数据集,可以使用加权或采样技术来解决类别不平衡的问题。

4. Logistic 回归可以用于时间序列预测吗?

Logistic 回归一般不适用于时间序列预测,因为它是静态模型,无法考虑时间相关性。

5. Logistic 回归是否比其他分类算法更好?

Logistic 回归是一种简单的分类算法,在某些情况下效果很好。然而,它并非适用于所有问题。例如,当数据线性不可分时,支持向量机可能是更好的选择。