sklearn之svm-葡萄酒质量预测(8)

本文介绍了如何使用sklearn库中的SVM进行葡萄酒质量预测,重点讲解了C-Support向量分类,包括核函数的选择、参数设置如C、gamma、degree等,并提到了自定义内核的可能性。此外,还提及SVM在回归问题上的应用,但主要焦点在于分类任务。

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class sklearn.svm.SVC(C=1.0, kernel=’rbf’, degree=3, gamma=’auto_deprecated’, coef0=0.0, shrinking=True, probability=False, tol=0.001, cache_size=200, class_weight=None, verbose=False, max_iter=-1, decision_function_shape=’ovr’, random_state=None)

C-Support向量分类。

实现基于libsvm。拟合时间复杂度大于样本数量的二次型,这使其难以扩展到包含10000个以上样本的数据集。

多类支持是根据一对一方案处理的。

核函数的精确数学公式以及gamma、coef0和degree这些参数是比较重要的

>>> linear_svc = svm.SVC(kernel='linear')
>>> linear_svc.kernel
'linear'
>>> rbf_svc = svm.SVC(kernel='rbf')
>>> rbf_svc.kernel
'rbf'

在这里插入图片描述
您可以通过将内核作为python函数或预计算Gram矩阵来定义自己的内核。

具有自定义内核的分类器与任何其他分类器的行为相同,除了:

字段support_vectors_现在为空,只有支持向量的索引存储在support_中
fit()方法中第一个参数的引用(而不是副本)被存储以供将来引用。如果这个数组在fit()和predict()的使用之间发生变化,您将会得到 无法预计的结果。

使用Python函数作为内核
还可以通过在构造函数中将函数传递给关键字kernel来使用自己定义的内核。
您的内核必须以两个形状矩阵(n_samples_1, n_features)、(n_samples_2, n_features)作为参数,并返回一个形状矩阵(n_samples_1, n_samples_2)。
下面的代码定义了一个线性内核,并创建了一个使用该内核的分类器实例:

>>> import numpy as np
>>> from sklearn import svm
>>> def my_kernel(X, Y):
...     return np.dot(X, Y.T)
...
>>> clf = svm.SVC(kernel=my_kernel)
print(__doc__)

import numpy as np
import matplotlib
### 使用 scikit-learn 的 SVM 模型进行葡萄酒质量预测 为了使用支持向量机 (Support Vector Machine, SVM)葡萄酒数据集的质量进行分类,需要完成以下几个方面的操作: #### 1. 导入必要的库 在 Python 中实现 SVM 分类器时,首先需导入 `scikit-learn` 提供的相关模块以及 NumPy 和 Pandas 等常用的数据处理工具[^2]。 ```python import numpy as np import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.svm import SVC from sklearn.metrics import classification_report, confusion_matrix ``` #### 2. 加载并探索数据 加载葡萄酒数据集,并确认其结构。假设数据集中有一列名为 `'quality'` 表示葡萄酒质量等级,将其转换为二元分类标签(例如 'good' 或 'not good')。注意排除指定的 `"quantity"` 列[^1]。 ```python # 假设数据存储在一个 CSV 文件中 data = pd.read_csv('wine_dataset.csv') # 删除 "quantity" 列 if 'quantity' in data.columns: data.drop(columns=['quantity'], inplace=True) # 将 quality 转换为二元分类 ('good', 'not') def classify_quality(quality): if quality >= 7: # 定义阈值 return 'good' else: return 'not' data['target'] = data['quality'].apply(classify_quality) data.drop(columns=['quality'], inplace=True) ``` #### 3. 数据分割与标准化 将数据分为训练集和测试集,并对特征进行标准化处理以便于 SVM 更好地收敛[^3]。 ```python X = data.drop(columns=['target']) y = data['target'] # 数据划分 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 特征缩放 scaler = StandardScaler() X_train_scaled = scaler.fit_transform(X_train) X_test_scaled = scaler.transform(X_test) ``` #### 4. 训练 SVM 模型 创建一个线性核函数的支持向量机分类器,并利用训练数据对其进行拟合。 ```python svm_classifier = SVC(kernel='linear', C=1.0, random_state=42) svm_classifier.fit(X_train_scaled, y_train) ``` #### 5. 预测与评估性能 通过测试集验证模型的表现,并打印混淆矩阵及分类报告以分析结果准确性。 ```python predictions = svm_classifier.predict(X_test_scaled) print(confusion_matrix(y_test, predictions)) print(classification_report(y_test, predictions)) ``` 以上即完成了基于 scikit-learn 的 SVM 模型用于葡萄酒质量预测的过程描述及其对应代码展示。
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