本次学习支持向量机部分数据如下所示
ID | mass | width | height | color_score | fruit_name | kind |
其中ID:1-59是对应训练集和验证集的数据,60-67是对应测试集的数据,其中水果类别一共有四类包括apple、lemon、orange、mandarin。要求根据1-59的数据集的自变量(mass、width、height、color_score)和因变量(kind),去预测60-67的数据水果种类
import numpy as np from scipy import stats from sklearn.model_selection import train_test_split import pandas as pd from sklearn import svm from sklearn.metrics import accuracy_score
# 设置文件路径 file_path = 'E:\\Jupyter Workspace\\数学建模\\多分类水果数据.csv' # 使用 pandas 的 read_csv 函数读取 CSV 文件,注意查看csv文件的编码,默认不填为utf-8编码 data = pd.read_csv(file_path,encoding='gbk') # 显示数据的前几行来验证读取是否成功 print(data.head()) pd.set_option('display.unicode.ambiguous_as_wide', True) pd.set_option('display.unicode.east_asian_width', True) pd.set_option('display.width', 300) # 设置打印宽度(**重要**) print(data.isnull().any())
# 选择第二列到最后一列,第一列相当于序号列可以忽略 X = data.iloc[0:59, 1:5] # [:)左闭右开 Y = data.iloc[0:59, 6] # 划分数据集为训练集和验证集 X_train, X_valid, Y_train, Y_valid = train_test_split(X, Y, test_size=0.2, random_state=42)
# RBF 核函数 rbf_model = svm.SVC(kernel='rbf', gamma='auto') rbf_model.fit(X_train, Y_train) rbf_pred = rbf_model.predict(X_valid) print("RBF Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, rbf_pred))
# 线性核函数 linear_model = svm.SVC(kernel='linear') linear_model.fit(X_train, Y_train) linear_pred = linear_model.predict(X_valid) print("Linear Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, linear_pred))
# 多项式核函数 poly_model = svm.SVC(kernel='poly', degree=3) poly_model.fit(X_train, Y_train) poly_pred = poly_model.predict(X_valid) print("Polynomial Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, poly_pred))
# Sigmoid 核函数 sigmoid_model = svm.SVC(kernel='sigmoid') sigmoid_model.fit(X_train, Y_train) sigmoid_pred = sigmoid_model.predict(X_valid) print("Sigmoid Kernel Accuracy:", accuracy_score(Y_valid, sigmoid_pred))
结合相关资料比较一下哪种核函数更适合该题数据,说明理由,同时给出测试集的对应预测结果
test_X = data.iloc[59:, 1:5] # print(test_X) test_Y = data.iloc[59:, 6] # print(test_Y) #举例:若为xxx核函数 #预测数据 xxx_pred_test = xxx_model.predict(test_X) print(xxx_pred_test)
拓展:尝试用以下指标衡量支持向量机(SVR)的预测效果
● MSE(均方误差): 预测值与实际值之差平方的期望值。取值越小,模型准确度越高。
● RMSE(均方根误差):为 MSE 的平方根,取值越小,模型准确度越高。
● MAE(平均绝对误差): 绝对误差的平均值,能反映预测值误差的实际情况。取值越小,模型准确度越高。
● MAPE(平均绝对百分比误差): 是 MAE 的变形,它是一个百分比值。取值越小,模型准确度越高。
● R²: 将预测值跟只使用均值的情况下相比,结果越靠近 1 模型准确度越高。