1. 17.7 SVM算法api再介绍

1.1. 学习目标

  • 知道SVM算法api中的SVC、NuSVC、LinearSVC

1.2. 1 SVM算法api综述

  • SVM方法既可以用于分类(二/多分类),也可用于回归和异常值检测。

  • SVM具有良好的鲁棒性,对未知数据拥有很强的泛化能力,特别是在数据量较少的情况下,相较其他传统机器学习算法具有更优的性能。


使用SVM作为模型时,通常采用如下流程:

  1. 对样本数据进行归一化
  2. 应用核函数对样本进行映射(最常采用和核函数是RBF和Linear,在样本线性可分时,Linear效果要比RBF好)
  3. 用cross-validation和grid-search对超参数进行优选
  4. 用最优参数训练得到模型
  5. 测试

sklearn中支持向量分类主要有三种方法:SVC、NuSVC、LinearSVC,扩展为三个支持向量回归方法:SVR、NuSVR、LinearSVR。

  • SVC和NuSVC方法基本一致,唯一区别就是损失函数的度量方式不同
    • NuSVC中的nu参数和SVC中的C参数;
  • LinearSVC是实现线性核函数的支持向量分类,没有kernel参数。

1.3. 2 SVC

class sklearn.svm.SVC(C=1.0, kernel='rbf', degree=3,coef0=0.0,random_state=None)
  • C:

惩罚系数,用来控制损失函数的惩罚系数,类似于线性回归中的正则化系数。

  • C越大,相当于惩罚松弛变量,希望松弛变量接近0,即对误分类的惩罚增大,趋向于对训练集全分对的情况,这样会出现训练集测试时准确率很高,但泛化能力弱,容易导致过拟合。
  • C值小,对误分类的惩罚减小,容错能力增强,泛化能力较强,但也可能欠拟合。
  • kernel:

算法中采用的核函数类型,核函数是用来将非线性问题转化为线性问题的一种方法。

  • 参数选择有RBF, Linear, Poly, Sigmoid或者自定义一个核函数。
    • 默认的是"RBF",即径向基核,也就是高斯核函数;
    • 而Linear指的是线性核函数,
    • Poly指的是多项式核,
    • Sigmoid指的是双曲正切函数tanh核;。
  • degree:

    • 当指定kernel为'poly'时,表示选择的多项式的最高次数,默认为三次多项式;
    • 若指定kernel不是'poly',则忽略,即该参数只对'poly'有用。
      • 多项式核函数是将低维的输入空间映射到高维的特征空间。
  • coef0:

核函数常数值(y=kx+b中的b值),

  • 只有‘poly’和‘sigmoid’核函数有,默认值是0。

1.4. 3 NuSVC                

class sklearn.svm.NuSVC(nu=0.5)
  • nu: 训练误差部分的上限和支持向量部分的下限,取值在(0,1)之间,默认是0.5

1.5. 4 LinearSVC    

class sklearn.svm.LinearSVC(penalty='l2', loss='squared_hinge', dual=True, C=1.0)
  • penalty:正则化参数,
    • L1和L2两种参数可选,仅LinearSVC有。
  • loss:损失函数,
    • 有hinge和squared_hinge两种可选,前者又称L1损失,后者称为L2损失,默认是squared_hinge,
    • 其中hinge是SVM的标准损失,squared_hinge是hinge的平方
  • dual:是否转化为对偶问题求解,默认是True。
  • C:惩罚系数,
    • 用来控制损失函数的惩罚系数,类似于线性回归中的正则化系数。

1.6. 3 小结

  • SVM的核方法
    • 将原始输入空间映射到新的特征空间,从而,使得原本线性不可分的样本可能在核空间可分。
  • SVM算法api
    • sklearn.svm.SVC
    • sklearn.svm.NuSVC
    • sklearn.svm.LinearSVC
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