交叉验证python代码_交叉验证以及python代码实现

文章介绍了模型选择的方法,重点讲解交叉验证。若样本数据充足,可将数据集切分为训练集、验证集和测试集;数据不充分时可用交叉验证。还介绍了简单交叉验证,随机划分数据为训练集和测试集,并给出了Python代码及random_state的解释。

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这篇文章介绍的内容是关交叉验证以及python代码实现 ,有着一定的参考价值,现在分享给大家,有需要的朋友可以参考一下

模型选择的两种方法:正则化(典型方法)、交叉验证。

这里介绍交叉验证及其python代码实现。

交叉验证

如果给定样本数据充足,进行模型选择的一种简单方法是随机地将数据集切分为3部分,分为训练集、验证集和测试集。

训练集:训练模型

验证集:模型的选择

测试集:最终对模型的评估

在学习到不同复杂度的模型中,选择对验证集有最小预测误差的模型。由于验证集有足够多的数据,用它进行模型选择也是有效的。在许多实际应用中数据不充分的情况下,可以使用交叉验证方法。

基本思路:重复地使用数据,把给定数据进行切分,分为训练集和测试集,在此基础上反复地进行训练、测试以及模型选择。

简单交叉验证:

随机将数据划分为两部分,训练集和测试集。一般 70%的数据为训练集,30%为测试集。

代码(划分训练集,测试集):from sklearn.cross_validation import train_test_split

# data (全部数据) labels(全部目标值) X_train 训练集(全部特征) Y_train 训练集的目标值

X_train, X_test, Y_train, Y_test = train_test_split(data,labels, test_size=0.25, random_state=0) #这里训练集75%:测试集25%

其中的random_state

源码解释 :int, RandomState instance or None, optional (default=None)

int, RandomState instance or None, optional (default=None)If int, random_state is the seed used by the random number generator;

If RandomState instance, random_state is the random number generator;

If None, the random number generator is the RandomState instance used

by `np.random`.

大意就是:如果设置一个具体值的话,比如random_state=10,则每次划分后的数据都一样,运行多次也一样。如果设为None, 即random_state=None,则每次划分后的数据都不同,每一次运行划分的数据都不同。

代码(划分训练集,验证集,测试集):from sklearn import cross_validation

train_and_valid, test = cross_validation.train_test_split(data, test_size=0.3,random_state=0) # 先分为两部分:训练和验证 , 测试集

train, valid = cross_validation.train_test_split(data, test_size=0.5,random_state=0) # 再把训练和验证分为:训练集 ,验证集

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### Python 深度学习中的交叉验证实现 在深度学习中,为了确保模型具有良好的泛化能力并能有效应对过拟合问题,通常会使用交叉验证技术。下面展示了一个基于 K 交叉验证的深度学习模型训练过程。 #### 使用 K 交叉验证进行深度学习模型评估 ```python import numpy as np from sklearn.model_selection import StratifiedKFold, KFold from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Dense from tensorflow.keras.optimizers import Adam def create_model(): model = Sequential() model.add(Dense(32, input_dim=8, activation='relu')) model.add(Dense(16, activation='relu')) model.add(Dense(1, activation='sigmoid')) # 假设这是一个二分类问题 optimizer = Adam(lr=0.001) model.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=optimizer, metrics=['accuracy']) return model # 加载数据集 (X 和 y 应该是你自己的特征矩阵和标签向量) X = ... # 特征矩阵 y = ... # 标签向量 n_splits = 5 # 设定叠数为5 skf = StratifiedKFold(n_splits=n_splits) for fold_idx, (train_index, val_index) in enumerate(skf.split(X, y), start=1): X_train, X_val = X[train_index], X[val_index] y_train, y_val = y[train_index], y[val_index] model = create_model() history = model.fit( X_train, y_train, validation_data=(X_val, y_val), epochs=10, batch_size=32, verbose=1 ) print(f'已完成 {n_splits} 交叉验证') # 输出完成信息 ``` 上述代码展示了如何利用 `StratifiedKFold` 来执行分层抽样的 K 交叉验证[^3]。这里创建了一个简单的全连接神经网络作为例子,并针对每一的数据进行了独立建模与评价。此方法能够更好地衡量模型的真实性能,尤其是在样本数量有限的情况下更为适用。 对于某些特定场景下可能还需要考虑其他类型的交叉验证方案,比如当类别分布极不均衡时可以尝试蒙特卡洛交叉验证(即 ShuffleSplit),这允许更加灵活地控制每次迭代所使用的训练/测试比例[^2]。
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