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Python如何确定多项式拟合/回归的阶数-创新互联

这篇文章主要介绍了Python如何确定多项式拟合/回归的阶数,具有一定借鉴价值,感兴趣的朋友可以参考下,希望大家阅读完这篇文章之后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。

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通过 1至10 阶来拟合对比 均方误差及R评分,可以确定最优的“大阶数”。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.preprocessing import PolynomialFeatures
from sklearn.linear_model import LinearRegression,Perceptron
from sklearn.metrics import mean_squared_error,r2_score
from sklearn.model_selection import train_test_split
 
X = np.array([-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]).reshape(-1, 1)
y = np.array(2*(X**4) + X**2 + 9*X + 2)
#y = np.array([300,500,0,-10,0,20,200,300,1000,800,4000,5000,10000,9000,22000]).reshape(-1, 1)
 
x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3)
rmses = []
degrees = np.arange(1, 10)
min_rmse, min_deg,score = 1e10, 0 ,0
 
for deg in degrees:
	# 生成多项式特征集(如根据degree=3 ,生成 [[x,x**2,x**3]] )
	poly = PolynomialFeatures(degree=deg, include_bias=False)
	x_train_poly = poly.fit_transform(x_train)
 
	# 多项式拟合
	poly_reg = LinearRegression()
	poly_reg.fit(x_train_poly, y_train)
	#print(poly_reg.coef_,poly_reg.intercept_) #系数及常数
	
	# 测试集比较
	x_test_poly = poly.fit_transform(x_test)
	y_test_pred = poly_reg.predict(x_test_poly)
	
	#mean_squared_error(y_true, y_pred) #均方误差回归损失,越小越好。
	poly_rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y_test, y_test_pred))
	rmses.append(poly_rmse)
	# r2 范围[0,1],R2越接近1拟合越好。
	r2score = r2_score(y_test, y_test_pred)
	
	# degree交叉验证
	if min_rmse > poly_rmse:
		min_rmse = poly_rmse
		min_deg = deg
		score = r2score
	print('degree = %s, RMSE = %.2f ,r2_score = %.2f' % (deg, poly_rmse,r2score))
		
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
ax.plot(degrees, rmses)
ax.set_yscale('log')
ax.set_xlabel('Degree')
ax.set_ylabel('RMSE')
ax.set_title('Best degree = %s, RMSE = %.2f, r2_score = %.2f' %(min_deg, min_rmse,score)) 
plt.show()

Python如何确定多项式拟合/回归的阶数

Python如何确定多项式拟合/回归的阶数

因为因变量 Y = 2*(X**4) + X**2 + 9*X + 2 ,自变量和因变量是完整的公式,看图很明显,degree >=4 的都符合,拟合函数都正确。(RMSE 最小,R平方非负且接近于1,则模型最好)

如果将 Y 值改为如下:

y = np.array([300,500,0,-10,0,20,200,300,1000,800,4000,5000,10000,9000,22000]).reshape(-1, 1)

Python如何确定多项式拟合/回归的阶数

Python如何确定多项式拟合/回归的阶数

degree=3 是最好的,且 r 平方也最接近于1(注意:如果 R 平方为负数,则不准确,需再次测试。因样本数据较少,可能也会判断错误)。

感谢你能够认真阅读完这篇文章,希望小编分享的“Python如何确定多项式拟合/回归的阶数”这篇文章对大家有帮助,同时也希望大家多多支持创新互联成都网站设计公司,关注创新互联成都网站设计公司行业资讯频道,更多相关知识等着你来学习!

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网站标题:Python如何确定多项式拟合/回归的阶数-创新互联
本文来源:http://jkwzsj.com/article/ccdpgo.html

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