61 lines
3.3 KiB
Python
61 lines
3.3 KiB
Python
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()
|