IIS_2023_1/istyukov_timofey_lab_2/lab2.py

114 lines
5.1 KiB
Python
Raw Normal View History

2024-01-04 22:38:07 +04:00
"""
Используя код из пункта «Решение задачи ранжирования признаков»,
выполните ранжирование признаков с помощью указанных по варианту моделей.
Отобразите получившиеся значения\оценки каждого признака каждым методом\моделью и среднюю оценку.
Проведите анализ получившихся результатов. Какие четыре признака оказались самыми важными по среднему значению?
(Названия\индексы признаков и будут ответом на задание)
"""
# 12 вариант
# Лассо (Lasso)
# Рекурсивное сокращение признаков (Recursive Feature Elimination RFE)
# Линейная корреляция (f_regression)
import numpy as np
from sklearn.linear_model import Lasso, LinearRegression
from sklearn.feature_selection import RFE
from sklearn.feature_selection import f_regression
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
def main():
X, Y = friedman_regression_problem(800)
''' Создание и обучение моделей '''
# Лассо
lasso_model = Lasso(alpha=.05)
lasso_model.fit(X, Y)
# Рекурсивное сокращение признаков
lr = LinearRegression()
lr.fit(X, Y)
rfe_model = RFE(estimator=lr)
rfe_model.fit(X, Y)
# Линейная корреляция
f, p_val = f_regression(X, Y)
# список имён признаков
names = ["x%s" % i for i in range(1, 16)]
# словарь вызова функций моделей
ranks = {}
ranks["Lasso"] = rank_to_dict(lasso_model.coef_, names)
ranks["RFE"] = rank_to_dict(rfe_model.ranking_, names)
ranks["F_reg"] = rank_to_dict(f, names)
# вывод признаков и оценок каждой модели
print_sorted_model(ranks)
# пустой список данных
mean = {}
# Формирование среднего по каждому признаку
for key, value in ranks.items():
for item in value.items():
if item[0] not in mean: #если элемента с текущим ключём нет
mean[item[0]] = 0 #добавляем
mean[item[0]] += item[1] #суммируем значения по каждому ключу-имени признака
# Поиск среднего по каждому признаку
for key, value in mean.items():
res = value / len(ranks)
mean[key] = round(res, 2)
# Сортировка и распечатка списка
mean = sorted(mean.items(), key=lambda item: item[1], reverse=True)
print("\033[92mСредния значения по каждому признаку:\033[00m")
print(mean)
# Генерация набора данных по регрессионной проблеме Фридмана
def friedman_regression_problem(size):
# генерируем исходные данные: 800 строк-наблюдений и 15 столбцов-признаков
np.random.seed(0)
X = np.random.uniform(0, 1, (size, 15))
# Задание функции-выхода (регриссионную проблему Фридмана)
Y = (10 * np.sin(np.pi * X[:,0] * X[:,1]) + 20 * (X[:,2] - .5)**2 + 10*X[:,3] + 5*X[:,4]**5) + np.random.normal(0, 1)
# Добавление в зависимость признаков
X[:,11:] = X[:,:4] + np.random.normal(0, .025, (size, 4))
return X, Y
# Функция формирования словаря пар "имя_признака: оценка признака"
def rank_to_dict(ranks, names):
ranks = np.abs(ranks) #получение абсолютных значений оценок
r_array = np.array(ranks) #создание массива списка оценок
r_array = r_array.reshape(15, 1) #переформирование строк и столбцов в массиве
minmax = MinMaxScaler() # экземпляр для нормализации данных
ranks = minmax.fit_transform(r_array) #обучение и преобразование данных
ranks = ranks.ravel() #преобразование двумерного массива в одномерный
ranks = map(lambda x: round(x, 2), ranks) #округление каждого элемента массива до сотых
return dict(zip(names, ranks))
# Функция вывода признаков моделей по убыванию значения оценки
def print_sorted_model(ranks):
ranks_copy = dict(ranks)
for key, value in ranks_copy.items():
ranks_copy[key] = sorted(value.items(), key=lambda item: item[1], reverse=True)
for key, value in ranks_copy.items():
print("\033[92m---> {} <---\033[00m" .format(key))
print(value)
print()
if __name__ == "__main__":
main()