from random import randrange import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib.colors import ListedColormap from sklearn import metrics from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.linear_model import LinearRegression, LogisticRegression from sklearn.pipeline import make_pipeline from sklearn.preprocessing import StandardScaler, PolynomialFeatures from sklearn.datasets import make_circles rs = randrange(50) X, y = make_circles(noise=0.2, factor=0.5, random_state=rs) # Сгенерируем данные X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=rs) # Разделим данные на обучающий и тестовый наборы # Линейная модель linear_reg = LinearRegression() # Полиномиальная регрессия (со степенью 4) poly_reg = make_pipeline(PolynomialFeatures(degree=4), StandardScaler(), LogisticRegression(random_state=rs)) # Гребневая полиномиальная регрессия (со степенью 4 и alpha=1.0) ridge_poly_reg = make_pipeline(PolynomialFeatures(degree=4), StandardScaler(), LogisticRegression(penalty='l2', C=1.0, random_state=rs)) # Обучение моделей def mid_sq_n_det(name, model): model.fit(X_train, y_train) y_predict = model.predict(X_test) print(f'Рассчёт среднеквадратичной ошибки для {name}: ' f'{np.round(np.sqrt(metrics.mean_squared_error(y_test, y_predict)),3)}') # Рассчёт среднеквадратичной ошибки модели print(f'Рассчёт коэфициента детерминации для {name}: {np.round(metrics.r2_score(y_test, y_predict), 2)}') # Рассчёт коэфициента детерминации модели return name, model # Графики models = [mid_sq_n_det("Линейная регрессия", linear_reg), mid_sq_n_det("Полиномиальная регрессия (со степенью 4)", poly_reg), mid_sq_n_det("Гребневая полиномиальная регрессия (со степенью 4, alpha = 1.0)", ridge_poly_reg)] cmap_background = ListedColormap(['#FFAAAA', '#AAAAFF']) cmap_points = ListedColormap(['#FF0000', '#0000FF']) plt.figure(figsize=(15, 4)) for i, (name, model) in enumerate(models): plt.subplot(1, 3, i + 1) xx, yy = np.meshgrid(np.linspace(X[:, 0].min() - 1, X[:, 0].max() + 1, 100), np.linspace(X[:, 1].min() - 1, X[:, 1].max() + 1, 100)) Z = model.predict(np.c_[xx.ravel(), yy.ravel()]) Z = Z.reshape(xx.shape) plt.contourf(xx, yy, Z, cmap=cmap_background, alpha=0.5) plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=cmap_points, marker='o', label='Тестовые точки') plt.scatter(X_train[:, 0], X_train[:, 1], c=y_train, cmap=cmap_points, marker='x', label='Обучающие точки') plt.legend() plt.title(name) plt.text(0.5, -1.2, 'Красный класс', color='r', fontsize=12) plt.text(0.5, -1.7, 'Синий класс', color='b', fontsize=12) plt.tight_layout() plt.show()