径向基函数 (RBF)#
- class sklearn.gaussian_process.kernels.RBF(length_scale=1.0, length_scale_bounds=(1e-05, 100000.0))[source]#
径向基函数核(也称为平方指数核)。
RBF 核是一个平稳核。它也称为“平方指数”核。它由长度尺度参数 \(l>0\) 参数化,该参数可以是标量(核的各向同性变体)或与输入 X 维数相同的向量(核的各向异性变体)。该核由下式给出:
\[k(x_i, x_j) = \exp\left(- \frac{d(x_i, x_j)^2}{2l^2} \right)\]其中 \(l\) 是核的长度尺度,\(d(\cdot,\cdot)\) 是欧几里得距离。有关如何设置长度尺度参数的建议,请参见例如 [1]。
该核是无限可微的,这意味着具有该核作为协方差函数的 GPs 具有所有阶的均方导数,因此非常平滑。有关 RBF 核的更多详细信息,请参见 [2],第 4 章,第 4.2 节。
在 用户指南 中了解更多信息。
0.18 版本中添加。
- 参数:
- length_scale浮点数或形状为 (n_features,) 的 ndarray,默认为 1.0
核的长度尺度。如果为浮点数,则使用各向同性核。如果为数组,则使用各向异性核,其中 l 的每个维度定义相应特征维度的长度尺度。
- length_scale_bounds一对浮点数 >= 0 或“fixed”,默认为 (1e-5, 1e5)
“length_scale” 的下限和上限。如果设置为“fixed”,“length_scale”在超参数调整期间将无法更改。
参考文献
示例
>>> from sklearn.datasets import load_iris >>> from sklearn.gaussian_process import GaussianProcessClassifier >>> from sklearn.gaussian_process.kernels import RBF >>> X, y = load_iris(return_X_y=True) >>> kernel = 1.0 * RBF(1.0) >>> gpc = GaussianProcessClassifier(kernel=kernel, ... random_state=0).fit(X, y) >>> gpc.score(X, y) 0.9866... >>> gpc.predict_proba(X[:2,:]) array([[0.8354..., 0.03228..., 0.1322...], [0.7906..., 0.0652..., 0.1441...]])
- __call__(X, Y=None, eval_gradient=False)[source]#
返回核 k(X, Y) 及其梯度(可选)。
- 参数:
- X形状为 (n_samples_X, n_features) 的 ndarray
返回的核 k(X, Y) 的左参数
- Y形状为 (n_samples_Y, n_features) 的 ndarray,默认为 None
返回的核 k(X, Y) 的右参数。如果为 None,则计算 k(X, X)。
- eval_gradient布尔值,默认为 False
确定是否计算关于核超参数对数的梯度。仅当 Y 为 None 时才支持。
- 返回:
- K形状为 (n_samples_X, n_samples_Y) 的 ndarray
核 k(X, Y)
- K_gradient形状为 (n_samples_X, n_samples_X, n_dims) 的 ndarray,可选
核 k(X, X) 关于核超参数对数的梯度。仅当
eval_gradient
为 True 时返回。
- property bounds#
返回 theta 的对数变换边界。
- 返回:
- bounds形状为 (n_dims, 2) 的 ndarray
核的超参数 theta 的对数变换边界
- diag(X)[source]#
返回核 k(X, X) 的对角线。
此方法的结果与 np.diag(self(X)) 相同;但是,它可以更有效地计算,因为只计算对角线。
- 参数:
- X形状为 (n_samples_X, n_features) 的 ndarray
返回的核 k(X, Y) 的左参数
- 返回:
- K_diag形状为 (n_samples_X,) 的 ndarray
核 k(X, X) 的对角线
- get_params(deep=True)[source]#
获取此核的参数。
- 参数:
- deep布尔值,默认为 True
如果为 True,则将返回此估计器和作为估计器的包含子对象的参数。
- 返回:
- params字典
参数名称与其值的映射。
- property hyperparameters#
返回所有超参数规范的列表。
- property n_dims#
返回核的非固定超参数的数量。
- property requires_vector_input#
返回内核是在固定长度特征向量上定义还是在通用对象上定义。默认为 True,以保证向后兼容性。
- set_params(**params)[source]#
设置此核的参数。
此方法适用于简单的内核以及嵌套的内核。后者具有
<component>__<parameter>
形式的参数,因此可以更新嵌套对象的每个组件。- 返回:
- self
- property theta#
返回(扁平化、对数变换)非固定超参数。
请注意,θ 通常是核超参数的对数变换值,因为这种搜索空间表示更适合超参数搜索,例如长度尺度自然存在于对数尺度上。
- 返回:
- theta形状为 (n_dims,) 的 ndarray
核的非固定对数变换超参数
示例图库#
使用高斯过程回归 (GPR) 对莫纳罗亚数据集上的 CO2 水平进行预测