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。

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

clone_with_theta(theta)[source]#

返回具有给定超参数 theta 的自身的克隆。

参数:
theta形状为 (n_dims,) 的 ndarray

超参数

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。

is_stationary()[source]#

返回该核是否平稳。

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