Python机器学习:6.3 使用学习曲线和验证曲线 调试算法

这一节我们学习两个非常有用的诊断方法,可以用来提高算法的表现。他们就是学习曲线(learning curve)和验证曲线(validation curve)。学习曲线可以判断学习算法是否过拟合或者欠拟合。

使用学习曲线判别偏差和方差问题

如果一个模型相对于训练集来说过于复杂,比如参数太多,则模型很可能过拟合。避免过拟合的手段包含增大训练集,但这是不容易做到的。通过画出不同训练集大小对应的训练集和验证集准确率,我们能够很轻松滴检测模型是否方差偏高或偏差过高,以及增大训练集是否有用。

上图的左上角子图中模型偏差很高。它的训练集和验证集准确率都很低,很可能是欠拟合。解决欠拟合的方法就是增加模型参数,比如,构建更多的特征,减小正则项。

上图右上角子图中模型方差很高,表现就是训练集和验证集准确率相差太多。解决过拟合的方法有增大训练集或者降低模型复杂度,比如增大正则项,或者通过特征选择减少特征数。

这俩问题可以通过验证曲线解决。

我们先看看学习曲线是怎么回事吧:

learning_curve中的train_sizes参数控制产生学习曲线的训练样本的绝对/相对数量,此处,我们设置的train_sizes=np.linspace(0.1, 1.0, 10),将训练集大小划分为10个相等的区间。learning_curve默认使用分层k折交叉验证计算交叉验证的准确率,我们通过cv设置k。

上图中可以看到,模型在测试集表现很好,不过训练集和测试集的准确率还是有一段小间隔,可能是模型有点过拟合。

用验证曲线解决过拟合和欠拟合

验证曲线是非常有用的工具,他可以用来提高模型的性能,原因是他能处理过拟合和欠拟合问题。

验证曲线和学习曲线很相近,不同的是这里画出的是不同参数下模型的准确率而不是不同训练集大小下的准确率:

我们得到了参数C的验证曲线。

和learning_curve方法很像,validation_curve方法使用采样k折交叉验证来评估模型的性能。在validation_curve内部,我们设定了用来评估的参数,这里是C,也就是LR的正则系数的倒数。

观察上图,最好的C值是0.1。

Python机器学习中文版目录(http://www.aibbt.com/a/20787.html)

转载请注明出处,Python机器学习(http://www.aibbt.com/a/pythonmachinelearning/)

原文地址:https://www.cnblogs.com/aibbt/p/8548489.html

时间: 2024-08-27 02:30:57

Python机器学习:6.3 使用学习曲线和验证曲线 调试算法的相关文章

Python机器学习中文版

Python机器学习简介 第一章 让计算机从数据中学习 将数据转化为知识 三类机器学习算法 第二章 训练机器学习分类算法 透过人工神经元一窥早期机器学习历史 使用Python实现感知机算法 基于Iris数据集训练感知机模型 自适应线性神经元及收敛问题 Python实现自适应线性神经元 大规模机器学习和随机梯度下降 第三章 使用Scikit-learn进行分类器之旅 如何选择合适的分类器算法 scikit-learn之旅 逻辑斯蒂回归对类别概率建模 使用正则化解决过拟合 支持向量机 使用松弛变量解

《Python机器学习》笔记(六)

模型评估与参数调优实战 基于流水线的工作流 一个方便使用的工具:scikit-learn中的Pipline类.它使得我们可以拟合出包含任意多个处理步骤的模型,并将模型用于新数据的预测. 加载威斯康星乳腺癌数据集 1.使用pandas从UCI网站直接读取数据集 import pandas as pd df=pd.read_csv('https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/breast-cancer-wisconsin/wd

python机器学习实战(三)

python机器学习实战(三) 版权声明:本文为博主原创文章,转载请指明转载地址 www.cnblogs.com/fydeblog/p/7277205.html  前言 这篇博客是关于机器学习中基于概率论的分类方法--朴素贝叶斯,内容包括朴素贝叶斯分类器,垃圾邮件的分类,解析RSS源数据以及用朴素贝叶斯来分析不同地区的态度. 操作系统:ubuntu14.04 运行环境:anaconda-python2.7-jupyter notebook 参考书籍:机器学习实战和源码,机器学习(周志华) not

七步精通Python机器学习 转

开始.这是最容易令人丧失斗志的两个字.迈出第一步通常最艰难.当可以选择的方向太多时,就更让人两腿发软了. 从哪里开始? 本文旨在通过七个步骤,使用全部免费的线上资料,帮助新人获取最基本的 Python 机器学习知识,直至成为博学的机器学习实践者.这篇概述的主要目的是带领读者接触众多免费的学习资源.这些资源有很多,但哪些是最好的?哪些相互补充?怎样的学习顺序才最好? 我假定本文的读者不是以下任何领域的专家: ?  机器学习 ?  Python ?  任何Python的机器学习.科学计算.数据分析库

Python机器学习库资料汇总

声明:以下内容转载自平行宇宙. Python在科学计算领域,有两个重要的扩展模块:Numpy和Scipy.其中Numpy是一个用python实现的科学计算包.包括: 一个强大的N维数组对象Array: 比较成熟的(广播)函数库: 用于整合C/C++和Fortran代码的工具包: 实用的线性代数.傅里叶变换和随机数生成函数. SciPy是一个开源的Python算法库和数学工具包,SciPy包含的模块有最优化.线性代数.积分.插值.特殊函数.快速傅里叶变换.信号处理和图像处理.常微分方程求解和其他科

《Python机器学习及实践:从零开始通往Kaggle竞赛之路》

<Python 机器学习及实践–从零开始通往kaggle竞赛之路>很基础 主要介绍了Scikit-learn,顺带介绍了pandas.numpy.matplotlib.scipy. 本书代码基于python2.x.不过大部分可以通过修改print()来适应python3.5.x. 提供的代码默认使用 Jupyter Notebook,建议安装Anaconda3. 最好是到https://www.kaggle.com注册账号后,运行下第四章的代码,感受下. 监督学习: 2.1.1分类学习(Cla

Python机器学习库scikit-learn实践

原文:http://blog.csdn.net/zouxy09/article/details/48903179 一.概述 机器学习算法在近几年大数据点燃的热火熏陶下已经变得被人所“熟知”,就算不懂得其中各算法理论,叫你喊上一两个著名算法的名字,你也能昂首挺胸脱口而出.当然了,算法之林虽大,但能者还是有限,能适应某些环境并取得较好效果的算法会脱颖而出,而表现平平者则被历史所淡忘.随着机器学习社区的发展和实践验证,这群脱颖而出者也逐渐被人所认可和青睐,同时获得了更多社区力量的支持.改进和推广. 以

常用python机器学习库总结

开始学习Python,之后渐渐成为我学习工作中的第一辅助脚本语言,虽然开发语言是Java,但平时的很多文本数据处理任务都交给了Python.这些年来,接触和使用了很多Python工具包,特别是在文本处理,科学计算,机器学习和数据挖掘领域,有很多很多优秀的Python工具包可供使用,所以作为Pythoner,也是相当幸福的.如果仔细留意微博和论坛,你会发现很多这方面的分享,自己也Google了一下,发现也有同学总结了"Python机器学习库",不过总感觉缺少点什么.最近流行一个词,全栈工

[转]Python机器学习工具箱

原文在这里 Python在科学计算领域,有两个重要的扩展模块:Numpy和Scipy.其中Numpy是一个用python实现的科学计算包.包括: 一个强大的N维数组对象Array: 比较成熟的(广播)函数库: 用于整合C/C++和Fortran代码的工具包: 实用的线性代数.傅里叶变换和随机数生成函数. SciPy是一个开源的Python算法库和数学工具包,SciPy包含的模块有最优化.线性代数.积分.插值.特殊函数.快速傅里叶变换.信号处理和图像处理.常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算