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期末作業——波士頓房價預測及中文文字分詞

 一、boston房價預測

1. 讀取資料集

from sklearn.datasets import load_boston
boston = load_boston()
boston.keys()

print(boston.DESCR)

boston.data.shape

import pandas as pd
pd.DataFrame(boston.data)

 執行結果:

 

2. 訓練集與測試集劃分

from sklearn.model_selection import train_test_split
x_train,x_test,y_train,y_test = train_test_split(boston.data,boston.target,test_size=0.3)
print(x_train.shape,y_train.shape)

 執行結果:

3. 線性迴歸模型:建立13個變數與房價之間的預測模型,並檢測模型好壞。

from sklearn.linear_model import LinearRegression#建立模型
mlr = LinearRegression()
mlr.fit(x_train,y_train)
print('係數',mlr.coef_,"\n截距",mlr.intercept_)

 執行結果:

#檢測模型好壞
from sklearn.metrics import regression
y_predict = mlr.predict(x_test)

print('線性迴歸模型:')
print("預測的均方誤差:",regression.mean_squared_error(y_test,y_predict))
print("預測的平均絕對誤差:",regression.mean_absolute_error(y_test,y_predict))

print("模型的分數:",mlr.score(x_test,y_test))

 執行結果:

4. 多項式迴歸模型:建立13個變數與房價之間的預測模型,並檢測模型好壞。

from sklearn.preprocessing import PolynomialFeatures

# 多項式化
poly2 =PolynomialFeatures(degree=2)
x_poly_train = poly2.fit_transform(x_train)
x_poly_test = poly2.transform(x_test)

mlrp = LinearRegression()# 建立模型
mlrp.fit(x_poly_train, y_train)

y_predict2 = mlrp.predict(x_poly_test)# 測模型好壞
print("多項式迴歸模型:")
print("預測的均方誤差:",regression.mean_squared_error(y_test,y_predict2))
print("預測平均絕對誤差:",regression.mean_absolute_error(y_test,y_predict2))

print("模型的分數:",mlrp.score(x_poly_test,y_test))

 執行結果:

結論:

       通過計算可看到多項式迴歸模型的均方誤差值、平均絕對誤差值都比線性迴歸模型的值小,說明多項式迴歸模型比線性迴歸模型的擬合度更好。

5. 比較線性模型與非線性模型的效能,並說明原因。

        線性演算法有著名的邏輯迴歸、樸素貝葉斯、最大熵等,非線性演算法有隨機森林、決策樹、神經網路、核機器等等。線性演算法舉應用訓練和預測資料集的效率比較高,但最終效果對特徵的依賴程度較高,需要資料在特徵層面上是線性可分的。因此,使用線性演算法需要在特徵工程上下不少功夫,儘量對特徵進行選擇、變換或者組合等使得特徵具有區分性。而非線性演算法則可以建模複雜的分類面,從而能更好的擬合數據。

 二、中文文字分類

1.獲取檔案,寫檔案

import os
import numpy as np
import sys
from datetime import datetime
import gc
path = 'E:\\E\\Pycharm\\12.6期末作業\\147'

import jieba
with open(r'E:\\stopsCN.txt',encoding='utf-8') as f:    # 開啟停用詞文字,將無用的詞讀入進去
    stopwords = f.read().split('\n')

2.除去噪聲,如:格式轉換,去掉符號,整體規範化

def processing(tokens):
    tokens = "".join([char for char in tokens if char.isalpha()])# 去掉非字母漢字的字元
    tokens = [token for token in jieba.cut(tokens,cut_all=True) if len(token) >=2]# 結巴分詞
    tokens = " ".join([token for token in tokens if token not in stopwords])# 去掉停用詞
    return tokens

 3.遍歷每個個資料夾下的每個文字檔案,使用jieba分詞將中文文字切割

tokenList = []
targetList = []

for root,dirs,files in os.walk(path):
    for f in files:
        filePath = os.path.join(root,f)
        with open(filePath,encoding='gb18030',errors='ignore') as f:
            content = f.read()
            
            target = filePath.split('\\')[-2]
            targetList.append(target)
            tokenList.append(processing(content))
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.naive_bayes import GaussianNB,MultinomialNB
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from sklearn.metrics import classification_report

# 劃分訓練集和測試集
x_train,x_test,y_train,y_test = train_test_split(tokenList,targetList,test_size=0.3,train_size=0.7)

vectorizer = TfidfVectorizer()
X_train = vectorizer.fit_transform(x_train)
X_test = vectorizer.transform(x_test)

from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB
# 多項式樸素貝葉斯
mnb = MultinomialNB()
module = mnb.fit(X_train,y_train)

y_predict = module.predict(X_test)
# 對資料進行5次分割
scores=cross_val_score(mnb,X_test,y_test,cv=5)
print("Accuracy:%.3f"%scores.mean())
print("classification_report:\n",classification_report(y_predict,y_test))

 執行結果:

4.

targetList.append(target)
print(targetList[0:10])
tokenList.append(processing(content))
tokenList[0:10]

 執行結果:(很顯然,結果不理想,說明前面的程式碼有問題,改正之後再更新)