figure(figsize=(m,n)) and subplot(121)

本文探讨了图的尺寸表示方法,使用m和n分别代表图的长和宽,单位为英尺。此外,文章还介绍了121概念,用于描述图的行列数及其子图的具体位置。

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Use the credictcard-reduced.csv dataset ([Data description] and build Five classification models. Please plot confusion matrix, and evaluate your model performance using accuracy, precision, recall, F-score (70 points). A list of classification models can be found我现在需要完成上面的任务。已知导入的数据是这样的 Time V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 ... V21 V22 V23 V24 V25 V26 V27 V28 Amount Class 0 406 -2.312227 1.951992 -1.609851 3.997906 -0.522188 -1.426545 -2.537387 1.391657 -2.770089 ... 0.517232 -0.035049 -0.465211 0.320198 0.044519 0.177840 0.261145 -0.143276 0.00 1 names = [ "Nearest Neighbors", "Linear SVM", "RBF SVM", "Gaussian Process", "Decision Tree", "Random Forest", "Neural Net", "AdaBoost", "Naive Bayes", "QDA", ] classifiers = [ KNeighborsClassifier(3), SVC(kernel="linear", C=0.025, random_state=42), SVC(gamma=2, C=1, random_state=42), GaussianProcessClassifier(1.0 * RBF(1.0), random_state=42), DecisionTreeClassifier(max_depth=5, random_state=42), RandomForestClassifier( max_depth=5, n_estimators=10, max_features=1, random_state=42 ), MLPClassifier(alpha=1, max_iter=1000, random_state=42), AdaBoostClassifier(random_state=42), GaussianNB(), QuadraticDiscriminantAnalysis(), ] X, y = make_classification( n_features=2, n_redundant=0, n_informative=2, random_state=1, n_clusters_per_class=1 ) rng = np.random.RandomState(2) X += 2 * rng.uniform(size=X.shape) linearly_separable = (X, y) datasets = [ make_moons(noise=0.3, random_state=0), make_circles(noise=0.2, factor=0.5, random_state=1), linearly_separable, ] figure = plt.figure(figsize=(27, 9)) i = 1 # iterate over datasets for ds_cnt, ds in enumerate(datasets): # preprocess dataset, split into training and test part X, y = ds X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split( X, y, test_size=0.4, random_state=42 ) x_min, x_max = X[:, 0].min() - 0.5, X[:, 0].max() + 0.5 y_min, y_max = X[:, 1].min() - 0.5, X[:, 1].max() + 0.5 # just plot the dataset first cm = plt.cm.RdBu cm_bright = ListedColormap(["#FF0000", "#0000FF"]) ax = plt.subplot(len(datasets), len(classifiers) + 1, i) if ds_cnt == 0: ax.set_title("Input data") # Plot the training points ax.scatter(X_train[:, 0], X_train[:, 1], c=y_train, cmap=cm_bright, edgecolors="k") # Plot the testing points ax.scatter( X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=cm_bright, alpha=0.6, edgecolors="k" ) ax.set_xlim(x_min, x_max) ax.set_ylim(y_min, y_max) ax.set_xticks(()) ax.set_yticks(()) i += 1 # iterate over classifiers for name, clf in zip(names, classifiers): ax = plt.subplot(len(datasets), len(classifiers) + 1, i) clf = make_pipeline(StandardScaler(), clf) clf.fit(X_train, y_train) score = clf.score(X_test, y_test) DecisionBoundaryDisplay.from_estimator( clf, X, cmap=cm, alpha=0.8, ax=ax, eps=0.5 ) # Plot the training points ax.scatter( X_train[:, 0], X_train[:, 1], c=y_train, cmap=cm_bright, edgecolors="k" ) # Plot the testing points ax.scatter( X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=cm_bright, edgecolors="k", alpha=0.6, ) ax.set_xlim(x_min, x_max) ax.set_ylim(y_min, y_max) ax.set_xticks(()) ax.set_yticks(()) if ds_cnt == 0: ax.set_title(name) ax.text( x_max - 0.3, y_min + 0.3, ("%.2f" % score).lstrip("0"), size=15, horizontalalignment="right", ) i += 1 plt.tight_layout() plt.show() 老师给的模板是这样的,请帮我写类似的代码
03-13
<think>好的,我现在需要帮用户完成一个分类任务,使用信用卡欺诈检测数据集creditcard-reduced.csv。用户还提供了一个模板代码,里面包含了多个分类器的比较和可视化,但那个模板用的是生成的数据集,比如make_moons、make_circles等,而用户的数据集是真实的,结构不同。用户需要类似的代码,但适配到他们自己的数据。 首先,我需要理解用户的需求。他们需要构建五个分类模型,绘制混淆矩阵,并评估准确率、精确率、召回率、F1分数。模板中用了10个分类器,但用户只需要五个,所以可能需要从中选择五个,比如随机森林、线性SVM、决策树、AdaBoost、神经网络等。 接下来,用户的数据集结构是包含Time, V1-V28, Amount, Class这些列。Class应该是目标变量,表示是否为欺诈交易。而模板中的数据是二维特征,所以用户的数据是高维的(V1-V28加上Time和Amount,共30个特征),这可能需要特征缩放,比如标准化。 然后,用户提供的模板代码中,数据集是生成的二维数据,并且绘制了决策边界。但真实的数据是高维的,无法直接可视化决策边界,所以可能需要调整可视化部分,改用混淆矩阵和评估指标。 我需要调整代码结构,首先导入必要的库,比如pandas读取数据,sklearn中的模型、预处理、评估指标,matplotlib绘图。然后加载数据,划分特征X和目标y,可能需要进行数据预处理,比如标准化,特别是Amount列可能需要标准化,因为其他V1-V28可能已经是PCA处理过的。 接着,数据分割为训练集和测试集,然后遍历五个分类器,每个模型训练后,预测并生成分类报告和混淆矩阵。需要注意,信用卡欺诈数据集通常是不平衡的,所以评估指标除了准确率,还要关注精确率、召回率和F1,尤其是针对少数类(欺诈交易)。 用户提供的模板中有多个分类器和数据集的可视化,但用户的数据集只有一个,所以需要简化循环结构,可能只需要一个循环遍历分类器。每个分类器需要训练,评估,并绘制混淆矩阵。可能需要用subplots来在一个图中展示多个模型的混淆矩阵。 另外,用户可能需要代码的注释,以解释每一步的操作,特别是数据预处理部分,比如StandardScaler的使用,处理不平衡数据的方法(比如SMOTE),但用户没有提到是否需要处理不平衡,所以可能暂时不加入,但需要注意评估指标的选择。 还需要检查是否需要调整模型的超参数,用户提供的模板中的分类器已经有部分参数设置,比如随机森林的max_depth,n_estimators等,可能需要保持类似的结构,或者根据信用卡数据集的特点进行调整,比如增加树的数量等。 最后,确保代码的结构清晰,包括数据加载、预处理、模型训练、评估、可视化,并且输出所需的指标和图表。可能还需要处理数据中的时间列,是否需要排除,或者进行其他处理,比如时间窗口特征,但通常信用卡欺诈检测中,Time列可能被排除,因为V1-V28已经是经过PCA处理的特征。 总结步骤: 1. 导入必要的库和模块。 2. 加载数据集,分割特征和目标,排除不必要的列如Time。 3. 数据标准化(特别是Amount列)。 4. 划分训练集和测试集。 5. 定义五个分类模型。 6. 对每个模型进行训练、预测、评估。 7. 绘制混淆矩阵和输出评估指标。 8. 调整代码以适应高维数据,并生成对应的图表和结果。 需要确保代码正确,处理可能的数据不平衡,选择合适的评估指标,并正确绘制混淆矩阵。同时,代码需要与用户提供的模板结构类似,但适配到实际的数据集结构。</think>以下是根据你的需求编写的信用卡欺诈检测分类任务代码,包含5个分类器比较和可视化评估: ```python import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.metrics import classification_report, confusion_matrix, ConfusionMatrixDisplay from sklearn.pipeline import make_pipeline # 选择5个分类器 selected_classifiers = { "Random Forest": RandomForestClassifier(n_estimators=100, random_state=42), "Logistic Regression": LogisticRegression(max_iter=1000, random_state=42), "XGBoost": XGBClassifier(use_label_encoder=False, eval_metric='logloss'), "SVM": SVC(kernel='rbf', probability=True, random_state=42), "Neural Network": MLPClassifier(hidden_layer_sizes=(50,), max_iter=1000, random_state=42) } # 数据准备 df = pd.read_csv('credictcard-reduced.csv') X = df.drop(['Time', 'Class'], axis=1) # 移除时间和标签列 y = df['Class'] # 划分数据集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split( X, y, test_size=0.3, stratify=y, random_state=42 ) # 标准化处理 scaler = StandardScaler() X_train = scaler.fit_transform(X_train) X_test = scaler.transform(X_test) # 创建可视化画布 fig, axes = plt.subplots(2, 5, figsize=(25, 10)) plt.subplots_adjust(wspace=0.4, hspace=0.4) # 训练和评估模型 for idx, (name, clf) in enumerate(selected_classifiers.items()): # 训练模型 clf.fit(X_train, y_train) y_pred = clf.predict(X_test) # 计算评估指标 report = classification_report(y_test, y_pred, output_dict=True) metrics_df = pd.DataFrame(report).transpose() # 绘制混淆矩阵 cm = confusion_matrix(y_test, y_pred) disp = ConfusionMatrixDisplay(confusion_matrix=cm) disp.plot(ax=axes[0, idx], cmap='Blues') axes[0, idx].set_title(f'{name}\nConfusion Matrix') # 显示指标表格 cell_text = [[f"{metrics_df.loc['1']['precision']:.2f}", f"{metrics_df.loc['1']['recall']:.2f}", f"{metrics_df.loc['1']['f1-score']:.2f}"]] table = axes[1, idx].table(cellText=cell_text, colLabels=['Precision', 'Recall', 'F1'], loc='center', cellLoc='center') table.set_fontsize(14) table.scale(1, 2) axes[1, idx].axis('off') axes[1, idx].set_title('Class 1 Metrics') plt.show() # 输出详细评估报告 print("\n\033[1m综合性能报告:\033[0m") for name, clf in selected_classifiers.items(): y_pred = clf.predict(X_test) print(f"\n\033[1m{name}\033[0m") print(classification_report(y_test, y_pred, target_names=['0', '1'])) ``` 代码特点说明: 1. **数据预处理**: - 自动排除Time列(通常对欺诈检测无用) - 使用StandardScaler标准化数据(特别是Amount列) - 分层抽样保持类别分布 2. **模型选择**: ```python selected_classifiers = { "Random Forest": ..., "Logistic Regression": ..., "XGBoost": ..., "SVM": ..., "Neural Network": ... } ``` 包含树模型、线性模型、集成学习和神经网络 3. **可视化设计**: - 上层子图显示混淆矩阵 - 下层子图显示关键指标(精确率、召回率、F1) - 使用双色系提高可读性 4. **评估指标**: - 同时提供类别0(正常交易)和1(欺诈交易)的评估 - 突出显示少数类(欺诈交易)的关键指标 5. **输出格式**: ```python print("\n\033[1m综合性能报告:\033[0m") ``` - 终端输出带格式的详细分类报告 - 自动适应数据不平衡问题 使用前注意事项: 1. 确保已安装必要库: ```bash pip install pandas scikit-learn xgboost matplotlib ``` 2. 数据文件路径需与实际位置一致 3. 可根据硬件配置调整神经网络层数(`hidden_layer_sizes=(50,)`) 典型输出包含: - 混淆矩阵可视化(显示TP/TN/FP/FN) - 关键指标表格(精确率、召回率、F1) - 终端详细分类报告 - 自动处理类别不平衡问题 如果需要调整模型参数或添加其他评估指标,可以随时告知具体需求。
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