欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

程序员文章站 2022-05-21 19:58:36
...

SVM分类,就是找到一个平面,让两个分类集合的支持向量或者所有的数据(LSSVM)离分类平面最远;

SVR回归,就是找到一个回归平面,让一个集合的所有数据到该平面的距离最近。

SVR是支持向量回归(support vector regression)的英文缩写,是支持向量机(SVM)的重要的应用分支。

 

传统回归方法当且仅当回归f(x)完全等于y时才认为预测正确,如线性回归中常用(f(x)y)2来计算其损失。

而支持向量回归则认为只要f(x)与y偏离程度不要太大,既可以认为预测正确,不用计算损失,具体的,就是设置阈值α,只计算|f(x)y|>α的数据点的loss,如下图所示,阴影部分的数据点我们都认为该模型预测准确了,只计算阴影外的数据点的loss:

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

 

数据处理
preprocessing.scale()作用:
scale()是用来对原始样本进行缩放的,范围可以自己定,一般是[0,1]或[-1,1]。
缩放的目的主要是
1)防止某个特征过大或过小,从而在训练中起的作用不平衡;
2)为了计算速度。因为在核计算中,会用到内积运算或exp运算,不平衡的数据可能造成计算困难。

 

对于SVM算法,我们首先导入sklearn.svm中的SVR模块。SVR()就是SVM算法来做回归用的方法(即输入标签是连续值的时候要用的方法),通过以下语句来确定SVR的模式(选取比较重要的几个参数进行测试。随机选取一只股票开始相关参数选择的测试)。
svr = SVR(kernel=’rbf’, C=1e3, gamma=0.01)

kernel:核函数的类型,一般常用的有’rbf’,’linear’,’poly’,等如图4-1-2-1所示,发现使用rbf参数时函数模型的拟合效果最好。

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

 

C:惩罚因子

C表征你有多么重视离群点,C越大越重视,越不想丢掉它们。C值大时对误差分类的惩罚增大,C值小时对误差分类的惩罚减小。当C越大,趋近无穷的时候,表示不允许分类误差的存在,margin越小,容易过拟合;当C趋于0时,表示我们不再关注分类是否正确,只要求margin越大,容易欠拟合。如图所示发现当使用1e3时最为适宜。

 

gamma:

是’rbf’,’poly’和’sigmoid’的核系数且gamma的值必须大于0。随着gamma的增大,存在对于测试集分类效果差而对训练分类效果好的情况,并且容易泛化误差出现过拟合。如图发现gamma=0.01时准确度最高。

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

 

 

我们这次用的数据是公司内部不同的promotion level所对应的薪资

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

下面我们来看一下在Python中是如何实现的

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd

dataset = pd.read_csv('Position_Salaries.csv')
X = dataset.iloc[:, 1:2].values
# 这里注意:1:2其实只有第一列,与1 的区别是这表示的是一个matrix矩阵,而非单一向量。
y = dataset.iloc[:, 2].values

接下来,处理数据:

# Reshape your data either using array.reshape(-1, 1) if your data has a single feature 
# array.reshape(1, -1) if it contains a single sample.
X = np.reshape(X, (-1, 1))
y = np.reshape(y, (-1, 1))

# Feature Scaling
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
sc_X = StandardScaler()
sc_y = StandardScaler()
X = sc_X.fit_transform(X)
y = sc_y.fit_transform(y)

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

接下来,进入正题,开始SVR回归:

# Fitting SVR to the dataset
from sklearn.svm import SVR
regressor = SVR(kernel = 'rbf')
regressor.fit(X, y)

# Predicting a new result
y_pred = regressor.predict(sc_X.transform(np.array([[6.5]])))
# 转换回正常预测值
y_pred = sc_y.inverse_transform(y_pred)

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

# 图像中显示
plt.scatter(X, y, color = 'red')
plt.plot(X, regressor.predict(X), color = 'blue')
plt.title('Truth or Bluff (SVR)')
plt.xlabel('Position level')
plt.ylabel('Salary')
plt.show()

学习笔记83—[深度学习]回归(Support Vector Regression)

 

# Visualising the SVR results (for higher resolution and smoother curve)
X_grid = np.arange(min(X), max(X), 0.01) # choice of 0.01 instead of 0.1 step because the data is feature scaled
X_grid = X_grid.reshape((len(X_grid), 1))
plt.scatter(X, y, color = 'red')
plt.plot(X_grid, regressor.predict(X_grid), color = 'blue')
plt.title('Truth or Bluff (SVR)')
plt.xlabel('Position level')
plt.ylabel('Salary')
plt.show()

来自:努力奋斗的小墨鱼 ---- http://www.cnblogs.com/WayneZeng/