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101 指南:解锁机器学习奥秘——深入探讨线性回归的代码实现

人工智能

进入机器学习激动人心的世界,我们踏入了“线性回归”的领域。在上一篇探索中,我们揭开了线性回归的面纱,了解了它在预测连续变量中的关键作用。现在,我们将从抽象的概念转向实际操作,使用 Python 代码实现线性回归。

准备工作:

为了进行此次探险,我们需要的工具是:

  • Python 编程语言
  • 一些线性代数和微积分的基础知识

编写代码:

  1. 导入必要的库:
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.linear_model import LinearRegression
  1. 加载数据:

对于我们的示例,我们将使用一个包含房屋面积和售价的简单数据集。

data = pd.read_csv('house_prices.csv')
  1. 拆分数据:

我们需要将数据拆分为训练集和测试集。

X = data[['area']]  # 特征(房屋面积)
y = data['price']  # 标签(售价)
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=1)
  1. 创建模型:

现在,我们使用 scikit-learn 库轻松创建线性回归模型。

model = LinearRegression()
model.fit(X_train, y_train)
  1. 预测测试集:

使用训练好的模型来预测测试集中的房屋售价。

y_pred = model.predict(X_test)
  1. 评估模型:

为了衡量模型的性能,我们使用均方误差 (MSE)。

mse = mean_squared_error(y_test, y_pred)
print('MSE:', mse)

输出解释:

代码执行后,它将输出 MSE,这表示模型预测与真实值之间的平均误差。较低的 MSE 表明模型性能更好。

深入探讨代码:

  • X_trainX_test 矩阵分别包含训练集和测试集中的特征值(房屋面积)。
  • y_trainy_test 数组包含相应的数据集的标签值(房屋售价)。
  • train_test_split 函数将数据随机拆分为训练集和测试集。
  • model.fit 方法使用训练数据训练线性回归模型。
  • model.predict 方法使用训练好的模型对测试数据进行预测。
  • mean_squared_error 函数计算预测值与实际值之间的 MSE。

结论:

恭喜你!你现在已经掌握了使用 Python 代码实现线性回归的基础知识。虽然这是一个简单的示例,但它为更复杂的机器学习任务奠定了基础。随着你旅程的继续,你会遇到更高级的概念,例如多变量回归、正则化和决策树。