cross_val_score的用法

Posted 2023-03-30 古月哥欠666

cross_val_score
交叉验证既可以解决数据集的数据量不够大问题，也可以解决参数调优的问题。这块主要有三种方式：简单交叉验证（HoldOut检验）、cv（k-fold交叉验证）、自助法。

交叉验证优点：

1：交叉验证用于评估模型的预测性能，尤其是训练好的模型在新数据上的表现，可以在一定程度上减小过拟合。
2：还可以从有限的数据中获取尽可能多的有效信息。

常用的是k折交叉验证方法，其流程为：

1、首先，将全部样本划分成k个大小相等的样本子集；
2、依次遍历这k个子集，每次把当前子集作为验证集，其余所有样本作为训练集，进行模型的训练和评估；
3、最后把k次评估指标的平均值作为最终的评估指标。在实际实验中，k通常取3，5，10.

主要用来判断模型拟合的好坏，下面主要介绍下其函数内部各个参数含义：

from sklearn.model_selection import cross_val_score

cross_val_score(estimator, X, y=None, *, groups=None, scoring=None, cv=None, n_jobs=None, verbose=0, fit_params=None, pre_dispatch="2*n_jobs", error_score=np.nan)

estimator：估计器，也就是模型
X, y：数据，标签值
soring：调用的方法
cv：交叉验证生成器或可迭代的次数
n_jobs：同时工作的cpu个数（-1代表全部）
verbose：日志冗长度，int：冗长度，0：不输出训练过程，1：偶尔输出，>1：对每个子模型都输出
fit_params：传递给估计器的拟合方法的参数
pre_dispatch：控制并行执行期间调度的作业数量。减少这个数量对于避免在CPU发送更多作业时CPU内存消耗的扩大是有用的。

pre_dispatch该参数可以是：

none，在这种情况下，所有的工作立即创建并产生。将其用于轻量级和快速运行的作业，以避免由于按需产生作业而导致延迟
一个int，给出所产生的总工作的确切数量
一个字符串，给出一个表达式作为n_jobs的函数，如'2 * n_jobs'

常见的soring方法有

例如

from sklearn import metrics
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from sklearn import svm
from sklearn import datasets

clf = svm.SVC(kernel='linear', C=1)
iris = datasets.load_iris()
scores = cross_val_score(clf, iris.data, iris.target, cv=5, scoring='f1_macro')
print(scores)

cv参数
当CV是整数时，cross_val_score默认使用KFold或StratifiedKFold策略，后者会在估计器派生ClassifierMixin时使用。

也可以通过传入一个交叉验证迭代器来使用其他交叉验证策略，比如：

from sklearn.model_selection import ShuffleSplit

n_samples = iris.data.shape[0]
cv = ShuffleSplit(n_splits=5, test_size=0.3, random_state=0)
scores = cross_val_score(clf, iris.data, iris.target, cv=cv)

print(scores)

最后用一个例子调用交叉验证函数来进行模型的一个参数优化

from sklearn import datasets	#自带数据集
from sklearn.model_selection import train_test_split,cross_val_score	#划分数据 交叉验证
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier  #一个简单的模型，只有K一个参数，类似K-means
import matplotlib.pyplot as plt
iris = datasets.load_iris()		#加载sklearn自带的数据集
X = iris.data 			#这是数据
y = iris.target 		#这是每个数据所对应的标签
train_X,test_X,train_y,test_y = train_test_split(X,y,test_size=1/3,random_state=3)	#这里划分数据以1/3的来划分 训练集训练结果 测试集测试结果
k_range = range(1,31)
cv_scores = []		#用来放每个模型的结果值
for n in k_range:
    knn = KNeighborsClassifier(n)   #knn模型，这里一个超参数可以做预测，当多个超参数时需要使用另一种方法GridSearchCV
    scores = cross_val_score(knn,train_X,train_y,cv=10,scoring='accuracy')  #cv：选择每次测试折数  accuracy：评价指标是准确度,可以省略使用默认值，具体使用参考下面。
    cv_scores.append(scores.mean())
plt.plot(k_range,cv_scores)
plt.xlabel('K')
plt.ylabel('Accuracy')		#通过图像选择最好的参数
plt.show()
best_knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3)	# 选择最优的K=3传入模型
best_knn.fit(train_X,train_y)			#训练模型
print(best_knn.score(test_X,test_y))	#看看评分

也可以根据时间的多少进行不同模型速度的检测：

from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.ensemble import AdaBoostClassifier
from sklearn.ensemble import GradientBoostingClassifier
from xgboost import XGBClassifier
from lightgbm import LGBMClassifier
from sklearn.model_selection import cross_val_score
import time

clf1 = LogisticRegression()
clf2 = RandomForestClassifier()
clf3 = AdaBoostClassifier()
clf4 = GradientBoostingClassifier()
clf5 = XGBClassifier(eval_metric='mlogloss')#这里不添加里面的参数会产生警告，原因版本问题objective ‘binary:logistic’ was changed from ‘error’ to ‘logloss’.
clf6 = LGBMClassifier()

for clf, label in zip([clf1, clf2, clf3, clf4, clf5, clf6], [
        'Logistic Regression', 'Random Forest', 'AdaBoost', 'GBDT', 'XGBoost',
        'LightGBM'
]):
    start = time.time()
    scores = cross_val_score(clf, X_train, y_train, scoring='accuracy', cv=5)
    end = time.time()
    running_time = end - start
    print("Accuracy: %0.8f (+/- %0.2f),耗时%0.2f秒。模型名称[%s]" %
          (scores.mean(), scores.std(), running_time, label))

如果同时模型需要多个参数进行优化会用到网格搜索法，具体见链接
模型调参利器 gridSearchCV（网格搜索）

使用 cross_val_score 的系数

【中文标题】使用 cross_val_score 的系数

【英文标题】：coefficients using cross_val_score

【发布时间】：2017-03-29 13:25:16

【问题描述】：

我使用 cross_val_score 来训练模型。下面是代码。

model = RandomForestRegressor(n_estimators = 200)
meanscores = cross_val_score(model, X, r, cv = 10, scoring = 'neg_mean_absolute_error')
print('\nMean Absolute Error :', meanscores)

这将返回给我 MAE。但是如何通过上面的代码获取模型的feature_importances_。

【问题讨论】：

先看文档。很清楚。有一个函数叫做`feature_importances_`

【参考方案1】：

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