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鸢尾花数据集可视化、线性回归与决策树分析

作者:蛮不讲李2024.01.22 12:11浏览量:35

简介:本文将通过鸢尾花数据集的例子,介绍如何进行数据可视化、线性回归和决策树分析。我们将使用Python编程语言和相关的机器学习库,包括Pandas、Numpy、Matplotlib和Scikit-learn。通过实际操作,我们将深入理解这些机器学习算法在数据分析中的应用,并掌握如何使用Python进行数据处理、模型训练和结果评估。

在开始之前,请确保你已经安装了Python和所需的库。接下来,我们将逐步进行鸢尾花数据集的可视化、线性回归和决策树分析。
第一部分:鸢尾花数据集可视化
首先,我们需要导入所需的库和模块。我们将使用Pandas来处理数据,Matplotlib进行可视化。

  1. import pandas as pd
  2. import matplotlib.pyplot as plt

接下来,我们将从UCI机器学习仓库下载鸢尾花数据集,并将其加载到Pandas DataFrame中。

  1. url = 'https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/iris/iris.data'
  2. names = ['sepal length', 'sepal width', 'petal length', 'petal width', 'class']
  3. data = pd.read_csv(url, names=names)

为了更好地理解数据,我们可以绘制一个散点图矩阵,以可视化每对特征之间的关系。

  1. pd.plotting.scatter_matrix(data, alpha=0.8, figsize=(10, 10), color='blue')
  2. plt.show()

第二部分:线性回归分析
线性回归是一种预测模型,用于确定两个或多个变量之间的关系。我们将使用Numpy和Scikit-learn库进行线性回归分析。
首先,我们将使用鸢尾花的特征作为输入,并使用Scikit-learn的LinearRegression类训练模型。

  1. from sklearn.linear_model import LinearRegression
  2. from sklearn.model_selection import train_test_split
  3. X = data[['sepal length', 'sepal width', 'petal length', 'petal width']]
  4. y = data['class']
  5. X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
  6. model = LinearRegression()
  7. model.fit(X_train, y_train)

现在,我们可以使用测试集评估模型的性能。

  1. y_pred = model.predict(X_test)
  2. from sklearn.metrics import accuracy_score, confusion_matrix
  3. accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred)
  4. print('Accuracy:', accuracy)

第三部分:决策树分析
决策树是一种监督学习模型,用于分类和回归任务。我们将使用Scikit-learn的DecisionTreeClassifier类进行决策树分析。
首先,我们将加载所需的库并准备数据。与线性回归类似,我们将使用鸢尾花的特征作为输入,并使用类别作为目标变量。

  1. from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
  2. from sklearn.model_selection import train_test_split
  3. from sklearn import metrics

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