scikit-learn 是一个面向 Python 编程语言的开源机器学习库,提供了大量的机器学习算法工具,方便实现分类、回归、聚类以及降维等机器学习任务。该模块适用于 Python 3.6 及以上版本,深受数据科学家、工程师和学者的喜爱,具有良好的文档支持和活跃的社区。
应用场景
scikit-learn 的主要用途包括但不限于:
- 分类任务:用于预测数据属于哪一类别,例如垃圾邮件识别。
- 回归任务:用于预测数值型输出,如房价预测。
- 聚类分析:将数据分成不同的组,比如客户细分。
- 降维处理:例如主成分分析(PCA)用于减少数据的特征数量以降低计算复杂度。
不论是学术研究还是实际应用,scikit-learn 都是一个非常有用的工具,帮助用户构建和优化机器学习模型。
安装说明
scikit-learn 不是 Python 的默认库,但可以使用以下命令轻松安装:
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| pip install scikit-learn
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建议使用具有虚拟环境的隔离环境进行安装,以避免依赖冲突。
用法举例
1. 数据分类示例
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| from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.target
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.25, random_state=42)
model = RandomForestClassifier() model.fit(X_train, y_train)
accuracy = model.score(X_test, y_test) print(f"模型准确率: {accuracy:.2f}")
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2. 回归示例
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| from sklearn.datasets import make_regression from sklearn.linear_model import LinearRegression import matplotlib.pyplot as plt
X, y = make_regression(n_samples=100, n_features=1, noise=10, random_state=42)
model = LinearRegression() model.fit(X, y)
y_pred = model.predict(X)
plt.scatter(X, y, color='blue', label='实际数据') plt.plot(X, y_pred, color='red', label='回归线') plt.title('线性回归示例') plt.legend() plt.show()
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3. 聚类分析示例
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| from sklearn.datasets import make_blobs from sklearn.cluster import KMeans import matplotlib.pyplot as plt
X, _ = make_blobs(n_samples=300, centers=4, cluster_std=0.60, random_state=0)
kmeans = KMeans(n_clusters=4) kmeans.fit(X)
y_kmeans = kmeans.predict(X)
plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y_kmeans, s=50, cmap='viridis') centers = kmeans.cluster_centers_ plt.scatter(centers[:, 0], centers[:, 1], c='red', s=200, alpha=0.75) plt.title('KMeans 聚类示例') plt.show()
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