逻辑回归分类器与鸢尾花数据集

机器学习领域,逻辑回归是一种广泛使用的分类算法。它主要用于二分类问题,但也可以扩展到多分类问题。本文将介绍如何使用逻辑回归分类器处理著名的鸢尾花数据集,并展示其决策边界的可视化。鸢尾花数据集包含了150个样本,每个样本有四个特征,分别代表鸢尾花的萼片长度、萼片宽度、花瓣长度和花瓣宽度。

首先,需要导入必要的库。matplotlib库用于数据可视化,sklearn库提供了机器学习算法和数据集。还需要DecisionBoundaryDisplay类来绘制决策边界。

import matplotlib.pyplot as plt from sklearn import datasets from sklearn.inspection import DecisionBoundaryDisplay from sklearn.linear_model import LogisticRegression

接下来,加载鸢尾花数据集,并提取前两个特征(萼片长度和宽度)作为分析的基础。

iris = datasets.load_iris() X = iris.data[:, :2] # 只取前两个特征 Y = iris.target

然后,创建一个逻辑回归分类器的实例,并使用数据对其进行训练。为了提高分类器的性能,设置了正则化参数C为一个较大的值。

logreg = LogisticRegression(C=1e5) logreg.fit(X, Y)

现在,可以绘制决策边界了。使用subplots创建一个图形,并使用DecisionBoundaryDisplay.from_estimator方法绘制决策边界。还设置了颜色映射、响应方法、绘图方法等参数。

_, ax = plt.subplots(figsize=(4, 3)) DecisionBoundaryDisplay.from_estimator(logreg, X, cmap=plt.cm.Paired, ax=ax, response_method="predict", plot_method="pcolormesh", shading="auto", xlabel="萼片长度", ylabel="萼片宽度", eps=0.5)

最后,绘制训练点,并隐藏坐标轴的刻度。这样,就得到了一个清晰展示决策边界和训练点的图形。

plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=Y, edgecolors="k", cmap=plt.cm.Paired) plt.xticks(()) plt.yticks(()) plt.show()

整个脚本的运行时间非常短,仅为0.048秒。可以通过下载Jupyter notebook或Python源代码来进一步探索这个示例。此外,还有一些相关的示例,如主成分分析(PCA)在鸢尾花数据集上的应用,以及使用自定义核函数的支持向量机(SVM)等。

通过这个示例,可以看到逻辑回归分类器在处理鸢尾花数据集时的表现。决策边界的可视化有助于理解分类器是如何区分不同类别的。这只是一个简单的示例,实际上逻辑回归可以应用于更复杂的数据集和问题。

在实际应用中,可能需要对数据进行预处理,如特征缩放、缺失值处理等。此外,还可以调整正则化参数C的值,以获得更好的分类效果。通过交叉验证等方法,可以评估模型的性能,并选择最佳的参数。

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