ICode9

精准搜索请尝试: 精确搜索
首页 > 编程语言> 文章详细

KNN算法(二) sklearn KNN实践

2022-03-20 20:02:07  阅读:237  来源: 互联网

标签:KNN 距离 算法 参数 鸢尾花 sklearn


上次介绍了KNN的基本原理,以及KNN的几个窍门,这次就来用sklearn实践一下KNN算法。

一.Skelarn KNN参数概述

要使用sklearnKNN算法进行分类,我们需要先了解sklearnKNN算法的一些基本参数,那么这节就先介绍这些内容吧。

def KNeighborsClassifier(n_neighbors = 5,
                       weights='uniform',
                       algorithm = '',
                       leaf_size = '30',
                       p = 2,
                       metric = 'minkowski',
                       metric_params = None,
                       n_jobs = None
                       )
                                        
- n_neighbors:这个值就是指 KNN 中的 “K”了。前面说到过,通过调整 K 值,算法会有不同的效果。
- weights(权重):最普遍的 KNN 算法无论距离如何,权重都一样,但有时候我们想搞点特殊化,比如距离更近的点让它更加重要。这时候就需要 weight 这个参数了,这个参数有三个可选参数的值,决定了如何分配权重。参数选项如下:
        • 'uniform':不管远近权重都一样,就是最普通的 KNN 算法的形式。
        • 'distance':权重和距离成反比,距离预测目标越近具有越高的权重。
        • 自定义函数:自定义一个函数,根据输入的坐标值返回对应的权重,达到自定义权重的目的。
- algorithm:在 sklearn 中,要构建 KNN 模型有三种构建方式,1. 暴力法,就是直接计算距离存储比较的那种放松。2. 使用 kd 树构建 KNN 模型 3. 使用球树构建。 其中暴力法适合数据较小的方式,否则效率会比较低。如果数据量比较大一般会选择用 KD 树构建 KNN 模型,而当 KD 树也比较慢的时候,则可以试试球树来构建 KNN。参数选项如下:
        • 'brute' :蛮力实现
        • 'kd_tree':KD 树实现 KNN
        • 'ball_tree':球树实现 KNN 
        • 'auto': 默认参数,自动选择合适的方法构建模型
不过当数据较小或比较稀疏时,无论选择哪个最后都会使用 'brute'
        
- leaf_size:如果是选择蛮力实现,那么这个值是可以忽略的,当使用KD树或球树,它就是是停止建子树的叶子节点数量的阈值。默认30,但如果数据量增多这个参数需要增大,否则速度过慢不说,还容易过拟合。
- p:和metric结合使用的,当metric参数是"minkowski"的时候,p=1为曼哈顿距离, p=2为欧式距离。默认为p=2。
- metric:指定距离度量方法,一般都是使用欧式距离。
        • 'euclidean' :欧式距离
        • 'manhattan':曼哈顿距离
        • 'chebyshev':切比雪夫距离
        • 'minkowski': 闵可夫斯基距离,默认参数
- n_jobs:指定多少个CPU进行运算,默认是-1,也就是全部都算。

二. KNN代码实例

KNN算法算是机器学习里面最简单的算法之一了,我们来sklearn官方给出的例子,来看看KNN应该怎样使用吧:

数据集使用的是著名的鸢尾花数据集,用KNN来对它做分类。我们先看看鸢尾花长的啥样。

上面这个就是鸢尾花了,这个鸢尾花数据集主要包含了鸢尾花的花萼长度,花萼宽度,花瓣长度,花瓣宽度4个属性(特征),以及鸢尾花卉属于『Setosa,Versicolour,Virginica』三个种类中的哪一类(这三种都长什么样我也不知道)。

在使用KNN算法之前,我们要先决定K的值是多少,要选出最优的K值,可以使用sklearn中的交叉验证方法,代码如下:

from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.model_selection  import cross_val_score
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier

#读取鸢尾花数据集
iris = load_iris()
x = iris.data
y = iris.target
k_range = range(1, 31)
k_error = []
#循环,取k=1到k=31,查看误差效果
for k in k_range:
    knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=k)
    #cv参数决定数据集划分比例,这里是按照5:1划分训练集和测试集
    scores = cross_val_score(knn, x, y, cv=6, scoring='accuracy')
    k_error.append(1 - scores.mean())

#画图,x轴为k值,y值为误差值
plt.plot(k_range, k_error)
plt.xlabel('Value of K for KNN')
plt.ylabel('Error')
plt.show()
运行后,我们可以得到下面这样的图:

有了这张图,我们就能明显看出K值取多少的时候误差最小,这里明显是K=11最好。当然在实际问题中,如果数据集比较大,那为减少训练时间,K的取值范围可以缩小。

 

 

标签:KNN,距离,算法,参数,鸢尾花,sklearn
来源: https://blog.csdn.net/weixin_45014385/article/details/123619428

本站声明: 1. iCode9 技术分享网(下文简称本站)提供的所有内容,仅供技术学习、探讨和分享;
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
3. 关于本站的所有言论和文字,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
4. 本站文章均是网友提供,不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属;如您发现该文章侵犯了您的权益,可联系我们第一时间进行删除;
5. 本站为非盈利性的个人网站,所有内容不会用来进行牟利,也不会利用任何形式的广告来间接获益,纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

专注分享技术,共同学习,共同进步。侵权联系[81616952@qq.com]

Copyright (C)ICode9.com, All Rights Reserved.

ICode9版权所有