用法如下:
class sklearn.svm.SVC(*, C=1.0, kernel=\'rbf\', degree=3, gamma=\'scale\', 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\', break_ties=False, random_state=None)
可选参数
- C:正则化参数。正则化的强度与C成反比。必须严格为正。惩罚是平方的l2惩罚。(默认1.0), 惩罚参数越小,容忍性就越大
- kernel:核函数类型,可选‘linear’, ‘poly’, ‘rbf’, ‘sigmoid’, ‘precomputed’;
- degree:当选择核函数为poly多项式时,表示多项式的阶数
- gamma:可选‘scale’和‘auto’,表示为“ rbf”,“ poly”和“ Sigmoid”的内核系数。默认是\'scale\',gamma取值为1 / (n_features * X.var());当选‘auto’参数时gamma取值为1 / n_features。
- coef0:当核函数选为“ poly”和“ sigmoid”有意义。
- shrinking:是否使用缩小的启发式方法,默认是True。
- probability:是否启用概率估计,默认是False。必须在调用fit之前启用此功能,因为该方法内部使用5倍交叉验证,因而会减慢该方法的速度,并且predict_proba可能与dict不一致。
- tol:算法停止的条件,默认为0.001。cache_size:指定内核缓存的大小(以MB为单位),默认是200。
- class_weight:每个类样本的权重,可以用字典形式给出,选择\'balanced\',权重为n_samples / (n_classes * np.bincount(y));默认是None,表示每个样本权重一致。
- verbose:是否使用详细输出,默认是False。
- max_iter:算法迭代的最大步数,默认-1表示无限制
- decision_function_shape:多分类的形式,1 vs 多(‘ovo’)还是1 vs 1(’ovr’),默认’ovr’.
- break_ties:如果为true,decision_function_shape =\'ovr\',并且类别数> 2,则预测将根据Decision_function的置信度值打破平局;否则,将返回绑定类中的第一类。请注意,与简单预测相比,打破平局的计算成本较高。
- random_state:随机种子,随机打乱样本。
可选标签
- support_:
- support_vectors_:支持向量
- n_support_:每个类的支持向量数量
- dual_coef_:对偶系数;
- coef_:原始问题的系数
- intercept_:决策函数中的常数
- fit_status_:如果正确拟合,则为0,否则为1(将发出警告)
- classes_:类别
- class_weight_:类别的权重
- shape_fit_:训练向量X的数组尺寸。
数据准备:
# 引入数据 from sklearn import datasets import numpy as np iris = datasets.load_iris() X = iris.data[:,[2,3]] y = iris.target print("Class labels:",np.unique(y)) #打印分类类别的种类 # 切分训练数据和测试数据 from sklearn.model_selection import train_test_split ## 30%测试数据,70%训练数据,stratify=y表示训练数据和测试数据具有相同的类别比例 X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(X,y,test_size=0.3,random_state=1,stratify=y) from sklearn.preprocessing import StandardScaler sc = StandardScaler() ## 估算训练数据中的mu和sigma sc.fit(X_train) ## 使用训练数据中的mu和sigma对数据进行标准化 X_train_std = sc.transform(X_train) X_test_std = sc.transform(X_test) ## 画出决策边界图(只有在2个特征才能画出来) import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline from matplotlib.colors import ListedColormap def plot_decision_region(X,y,classifier,resolution=0.02): markers = (\'s\',\'x\',\'o\',\'^\',\'v\') colors = (\'red\',\'blue\',\'lightgreen\',\'gray\',\'cyan\') cmap = ListedColormap(colors[:len(np.unique(y))]) # plot the decision surface x1_min,x1_max = X[:,0].min()-1,X[:,0].max()+1 x2_min,x2_max = X[:,1].min()-1,X[:,1].max()+1 xx1,xx2 = np.meshgrid(np.arange(x1_min,x1_max,resolution), np.arange(x2_min,x2_max,resolution)) Z = classifier.predict(np.array([xx1.ravel(),xx2.ravel()]).T) Z = Z.reshape(xx1.shape) plt.contourf(xx1,xx2,Z,alpha=0.3,cmap=cmap) plt.xlim(xx1.min(),xx1.max()) plt.ylim(xx2.min(),xx2.max()) # plot class samples for idx,cl in enumerate(np.unique(y)): plt.scatter(x=X[y==cl,0], y = X[y==cl,1], alpha=0.8, c=colors[idx], marker = markers[idx], label=cl, edgecolors=\'black\')
线性支持向量机:
## 线性支持向量机 from sklearn.svm import SVC svm = SVC(kernel=\'linear\',C=1.0,random_state=1) svm.fit(X_train_std,y_train) plot_decision_region(X_train_std,y_train,classifier=svm,resolution=0.02) plt.xlabel(\'petal length [standardized]\') plt.ylabel(\'petal width [standardized]\') plt.legend(loc=\'upper left\') plt.show()
使用核函数对非线性分类问题建模(gamma=0.20)
## 使用核函数对非线性分类问题建模(gamma=0.20) svm = SVC(kernel=\'rbf\',random_state=1,gamma=0.20,C=1.0) ##较小的gamma有较松的决策边界 svm.fit(X_train_std,y_train) plot_decision_region(X_train_std,y_train,classifier=svm,resolution=0.02) plt.xlabel(\'petal length [standardized]\') plt.ylabel(\'petal width [standardized]\') plt.legend(loc=\'upper left\') plt.show()
使用核函数对非线性分类问题建模(gamma=100)
## 使用核函数对非线性分类问题建模(gamma=100) svm = SVC(kernel=\'rbf\',random_state=1,gamma=100.0,C=1.0,verbose=1) svm.fit(X_train_std,y_train) plot_decision_region(X_train_std,y_train,classifier=svm,resolution=0.02) plt.xlabel(\'petal length [standardized]\') plt.ylabel(\'petal width [standardized]\') plt.legend(loc=\'upper left\') plt.show()
从不同的gamma取值的图像来看:对于高斯核函数,增大gamma值,将增大训练样本的影响范围,导致决策边界紧缩和波动;较小的gamma值得到的决策边界相对宽松。虽然较大的gamma值在训练样本中有很小的训练误差,但是很可能泛化能力较差,容易出现过拟合
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# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Tue Aug 11 10:12:48 2020 @author: Admin """ # 引入数据 from sklearn import datasets import numpy as np iris = datasets.load_iris() X = iris.data[:,[2,3]] y = iris.target print("Class labels:",np.unique(y)) #打印分类类别的种类 # 切分训练数据和测试数据 from sklearn.model_selection import train_test_split ## 30%测试数据,70%训练数据,stratify=y表示训练数据和测试数据具有相同的类别比例 X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(X,y,test_size=0.3,random_state=1,stratify=y) from sklearn.preprocessing import StandardScaler sc = StandardScaler() ## 估算训练数据中的mu和sigma sc.fit(X_train) ## 使用训练数据中的mu和sigma对数据进行标准化 X_train_std = sc.transform(X_train) X_test_std = sc.transform(X_test) ## 画出决策边界图(只有在2个特征才能画出来) import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline from matplotlib.colors import ListedColormap def plot_decision_region(X,y,classifier,resolution=0.02): markers = (\'s\',\'x\',\'o\',\'^\',\'v\') colors = (\'red\',\'blue\',\'lightgreen\',\'gray\',\'cyan\') cmap = ListedColormap(colors[:len(np.unique(y))]) # plot the decision surface x1_min,x1_max = X[:,0].min()-1,X[:,0].max()+1 x2_min,x2_max = X[:,1].min()-1,X[:,1].max()+1 xx1,xx2 = np.meshgrid(np.arange(x1_min,x1_max,resolution), np.arange(x2_min,x2_max,resolution)) Z = classifier.predict(np.array([xx1.ravel(),xx2.ravel()]).T) Z = Z.reshape(xx1.shape) plt.contourf(xx1,xx2,Z,alpha=0.3,cmap=cmap) plt.xlim(xx1.min(),xx1.max()) plt.ylim(xx2.min(),xx2.max()) # plot class samples for idx,cl in enumerate(np.unique(y)): plt.scatter(x=X[y==cl,0], y = X[y==cl,1], alpha=0.8, c=colors[idx], marker = markers[idx], label=cl, edgecolors=\'black\') ## 线性支持向量机 from sklearn.svm import SVC svm = SVC(kernel=\'linear\',C=1.0,random_state=1) svm.fit(X_train_std,y_train) plot_decision_region(X_train_std,y_train,classifier=svm,resolution=0.02) plt.xlabel(\'petal length [standardized]\') plt.ylabel(\'petal width [standardized]\') plt.legend(loc=\'upper left\') plt.show() ## 使用核函数对非线性分类问题建模(gamma=0.20) svm = SVC(kernel=\'rbf\',random_state=1,gamma=0.20,C=1.0) ##较小的gamma有较松的决策边界 svm.fit(X_train_std,y_train) plot_decision_region(X_train_std,y_train,classifier=svm,resolution=0.02) plt.xlabel(\'petal length [standardized]\') plt.ylabel(\'petal width [standardized]\') plt.legend(loc=\'upper left\') plt.show() ## 使用核函数对非线性分类问题建模(gamma=100) svm = SVC(kernel=\'rbf\',random_state=1,gamma=100.0,C=1.0,verbose=1) svm.fit(X_train_std,y_train) plot_decision_region(X_train_std,y_train,classifier=svm,resolution=0.02) plt.xlabel(\'petal length [standardized]\') plt.ylabel(\'petal width [standardized]\') plt.legend(loc=\'upper left\') plt.show()