刚接触机器学习的小白,是不是一听到 “sklearn” 就头大?看英文文档像看天书,网上教程要么太简单没干货,要么太复杂全是公式,对着代码敲完也不知道为啥这么写。其实啊,sklearn 没那么难,找对方法,从入门到慢慢精通,小白也能搞定。今天兔子哥就用中文实例来讲讲 sklearn,从头到尾捋一遍,保证新手能看懂,一起往下看吧!
啥是 sklearn?为啥学机器学习都绕不开它?
简单说,sklearn 是个 Python 的机器学习工具包,里面装了各种现成的算法,不用咱们自己写复杂代码,调调参数就能用。就像搭积木,它把零件都做好了,咱们只管拼就行。
为啥都用它?
- 免费开源,不用花钱买
- 代码简单,几行就能跑通一个模型
- 文档全,虽然有英文的,但中文教程也很多
- 支持的算法多,分类、回归、聚类都能做
有个学统计的女生说,她以前自己写线性回归代码,写了几十行还老出错,用 sklearn 后,5 行代码就搞定了,简直像开了挂。
第一步:先把 sklearn 装到电脑上
别觉得安装复杂,就像手机装 APP 一样简单。打开你的 Python 编辑器(比如 PyCharm、Jupyter),输入一行代码:
pip install scikit-learn
回车等着就行,一般几分钟就装好了。要是提示 “找不到 pip”,那就先装 Python 的时候选上 “Add Python to PATH”,这点新手容易忘,记一下。
我第一次装的时候,网不好断了三次,多试两次就成了,别急。
sklearn 的基础流程,就这四步
不管做啥机器学习任务,用 sklearn 基本都逃不开这四步,记牢了:
- 准备数据:可以用 sklearn 自带的数据集,也可以自己导入 Excel、CSV 文件。新手先从自带的练手,比如 iris(鸢尾花)数据集,特别经典。
- 拆分数据:把数据分成 “训练集” 和 “测试集”,就像学生先做题(训练)再考试(测试)。用 train_test_split 函数就行,一行代码的事。
- 选模型调参数:比如做分类选决策树,做回归选线性回归。模型就像不同的工具,拧螺丝用螺丝刀,钉钉子用锤子,选对就行。
- 评估模型:看看模型准不准,用 accuracy(准确率)、mean_squared_error(均方误差)这些指标。不用记公式,sklearn 里有现成的函数。
有个刚学的男生说,他照着这四步走,第一次就跑通了鸢尾花分类,虽然准确率只有 70%,但特有成就感。
常用算法实例,带代码更清楚
咱们拿两个最常用的举例,代码都标好了注释,新手照着敲就行。
第一个:线性回归(预测房价、成绩这种连续数值)
用 sklearn 自带的波士顿房价数据集(虽然有点老,但适合练手):
导入工具包
from sklearn.datasets import load_boston
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.metrics import mean_squared_error
加载数据
data = load_boston ()
X = data.data # 特征(比如房间数、距离市区距离)
y = data.target # 目标(房价)
拆分数据
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2)
建模型训练
model = LinearRegression()
model.fit(X_train, y_train)
预测并评估
y_pred = model.predict (X_test)
print ("均方误差:", mean_squared_error (y_test, y_pred))
第二个:决策树分类(判断鸢尾花种类、用户是否购买这种类别)
用鸢尾花数据集:
导入工具包
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
from sklearn.metrics import accuracy_score
加载数据
data = load_iris()
X = data.data
y = data.target
拆分数据
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2)
建模型训练
model = DecisionTreeClassifier()
model.fit(X_train, y_train)
预测并评估
y_pred = model.predict (X_test)
print ("准确率:", accuracy_score (y_test, y_pred))
这两段代码,新手只要改改数据集,就能用到自己的数据上,是不是挺简单?
不同算法适合啥场景?给新手一张表
| 算法类型 | 常用算法 | 适合场景 | 新手友好度 |
|---|---|---|---|
| 回归(预测数值) | 线性回归、随机森林回归 | 房价预测、销量预测 | 线性回归 ★★★★☆ |
| 分类(判断类别) | 决策树、逻辑回归 | 疾病诊断、垃圾邮件识别 | 决策树 ★★★★☆ |
| 聚类(分组) | K-Means | 客户分群、异常检测 | K-Means ★★★☆☆ |
新手建议先学线性回归和决策树,这俩好理解,调参也简单。等这俩玩熟了,再学复杂的。
学 sklearn 最容易踩的坑,避开了少走弯路
- 数据没预处理就直接用:比如有的数据里有缺失值、单位不一样,得先处理干净,用 StandardScaler、SimpleImputer 这些工具,不然模型准度低。
- 上来就用复杂算法:别一开始就搞深度学习、集成学习,先把基础算法练熟,不然越学越懵。
- 只看代码不理解原理:虽然 sklearn 不用自己写算法,但大概知道 “线性回归是找一条直线拟合数据” 这种基本原理,调参时才知道改啥。
兔子哥刚开始学的时候,就犯过数据没预处理的错,明明算法没错,结果却差得离谱,后来才知道要先标准化数据。
其实啊,sklearn 入门不难,难的是多练多试。我见过最快的新手,一周就用 sklearn 做了个简单的成绩预测模型,关键是每天都敲代码,遇到错就搜中文教程,慢慢就通了。
别总想着 “我数学不好学不会”,sklearn 已经帮咱们把数学包装起来了,咱们先会用,再慢慢理解原理也不迟。照着上面的步骤练,从简单例子开始,不出三个月,你也能熟练用 sklearn 做些小项目。记住,机器学习这东西,看十遍不如亲手敲一遍,动手最重要。
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