调优阈值分类器交叉验证#

class sklearn.model_selection.TunedThresholdClassifierCV(estimator, *, scoring='balanced_accuracy', response_method='auto', thresholds=100, cv=None, refit=True, n_jobs=None, random_state=None, store_cv_results=False)[source]#

使用交叉验证对决策阈值进行后调优的分类器。

此估计器对用于将后验概率估计(即 predict_proba 的输出)或决策分数(即 decision_function 的输出)转换为类标签的决策阈值(截止点)进行后调优。调优是通过优化二元指标(可能受另一个指标约束)来完成的。

用户指南 中了解更多信息。

版本 1.5 中新增。

参数:
estimator估计器实例

我们要为其优化 predict 中使用的决策阈值的分类器(已拟合或未拟合)。

scoringstr 或 callable,默认为“balanced_accuracy”

要优化的目标指标。可以是:

response_method{"auto", "decision_function", "predict_proba"},默认为“auto”

分类器 estimator 的方法,对应于我们要为其查找阈值的决策函数。它可以是:

  • 如果为 "auto",它将尝试依次为每个分类器调用 "predict_proba""decision_function"

  • 否则,为 "predict_proba""decision_function" 之一。如果分类器未实现该方法,则会引发错误。

thresholdsint 或 array-like,默认为 100

在离散化分类器 method 的输出时要使用的决策阈值数量。传递 array-like 以手动指定要使用的阈值。

cvint、float、交叉验证生成器、可迭代对象或“prefit”,默认为 None

确定用于训练分类器的交叉验证拆分策略。cv 的可能输入为:

  • None,使用默认的 5 折分层 K 折交叉验证;

  • 整数,指定分层 k 折中的折叠数;

  • 浮点数,指定单个洗牌拆分。浮点数应在 (0, 1) 中,并表示验证集的大小;

  • 用作交叉验证生成器的对象;

  • 产生训练集、测试集拆分的可迭代对象;

  • "prefit",绕过交叉验证。

有关此处可以使用各种交叉验证策略,请参考 用户指南

警告

使用 cv="prefit" 并为拟合 estimator 和调整截止点传递相同的数据集可能会导致意外过拟合。您可以参考 关于模型重拟合和交叉验证的注意事项 以了解示例。

仅当用于拟合 estimator 的集合与用于调整截止点(通过调用 TunedThresholdClassifierCV.fit)的集合不同时,才应使用此选项。

refitbool,默认为 True

是否在找到决策阈值后在整个训练集上重新拟合分类器。请注意,在具有多个拆分的交叉验证上强制使用 refit=False 将引发错误。同样,refit=Truecv="prefit" 结合使用将引发错误。

n_jobsint,默认为 None

要并行运行的作业数。当 cv 表示交叉验证策略时,每个数据拆分的拟合和评分将并行完成。None 表示 1,除非在 joblib.parallel_backend 上下文中。-1 表示使用所有处理器。有关详细信息,请参见 词汇表

random_stateint、RandomState 实例或 None,默认为 None

cv 为浮点数时,控制交叉验证的随机性。参见 词汇表

store_cv_resultsbool,默认为 False

是否存储在交叉验证过程中计算的所有分数和阈值。

属性:
estimator_估计器实例

预测时使用的已拟合分类器。

best_threshold_float

新的决策阈值。

best_score_float 或 None

目标指标的最优分数,在 best_threshold_ 处评估。

cv_results_dict 或 None

一个字典,包含在交叉验证过程中计算的分数和阈值。只有在store_cv_results=True时才存在。键是"thresholds""scores"

classes_形状为 (n_classes,) 的ndarray

类别标签。

n_features_in_int

fit期间看到的特征数量。只有在底层估计器在拟合时公开此类属性时才定义。

feature_names_in_形状为 (n_features_in_,) 的ndarray

fit期间看到的特征名称。只有在底层估计器在拟合时公开此类属性时才定义。

另请参见

sklearn.model_selection.FixedThresholdClassifier

使用恒定阈值的分类器。

sklearn.calibration.CalibratedClassifierCV

校准概率的估计器。

示例

>>> from sklearn.datasets import make_classification
>>> from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
>>> from sklearn.metrics import classification_report
>>> from sklearn.model_selection import TunedThresholdClassifierCV, train_test_split
>>> X, y = make_classification(
...     n_samples=1_000, weights=[0.9, 0.1], class_sep=0.8, random_state=42
... )
>>> X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(
...     X, y, stratify=y, random_state=42
... )
>>> classifier = RandomForestClassifier(random_state=0).fit(X_train, y_train)
>>> print(classification_report(y_test, classifier.predict(X_test)))
              precision    recall  f1-score   support

           0       0.94      0.99      0.96       224
           1       0.80      0.46      0.59        26

    accuracy                           0.93       250
   macro avg       0.87      0.72      0.77       250
weighted avg       0.93      0.93      0.92       250

>>> classifier_tuned = TunedThresholdClassifierCV(
...     classifier, scoring="balanced_accuracy"
... ).fit(X_train, y_train)
>>> print(
...     f"Cut-off point found at {classifier_tuned.best_threshold_:.3f}"
... )
Cut-off point found at 0.342
>>> print(classification_report(y_test, classifier_tuned.predict(X_test)))
              precision    recall  f1-score   support

           0       0.96      0.95      0.96       224
           1       0.61      0.65      0.63        26

    accuracy                           0.92       250
   macro avg       0.78      0.80      0.79       250
weighted avg       0.92      0.92      0.92       250
property classes_#

类别标签。

decision_function(X)[source]#

使用拟合的估计器计算X中样本的决策函数。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的{类数组,稀疏矩阵}

训练向量,其中n_samples是样本数,n_features是特征数。

返回:
decisions形状为 (n_samples,) 的ndarray

拟合估计器计算的决策函数。

fit(X, y, **params)[source]#

拟合分类器。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的{类数组,稀疏矩阵}

训练数据。

y形状为 (n_samples,) 的类数组

目标值。

**paramsdict

传递给底层分类器的fit方法的参数。

返回:
self对象

返回 self 的实例。

get_metadata_routing()[source]#

获取此对象的元数据路由。

请查看用户指南,了解路由机制的工作原理。

返回:
routingMetadataRouter

一个MetadataRouter,封装路由信息。

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deepbool,默认为 True

如果为 True,则将返回此估计器和包含的作为估计器的子对象的参数。

返回:
paramsdict

参数名称与其值的映射。

predict(X)[source]#

预测新样本的目标。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的{类数组,稀疏矩阵}

样本,被estimator.predict接受。

返回:
class_labels形状为 (n_samples,) 的ndarray

预测的类别。

predict_log_proba(X)[source]#

使用拟合的估计器预测X的对数类别概率。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的{类数组,稀疏矩阵}

训练向量,其中n_samples是样本数,n_features是特征数。

返回:
log_probabilities形状为 (n_samples, n_classes) 的ndarray

输入样本的对数类别概率。

predict_proba(X)[source]#

使用拟合的估计器预测X的类别概率。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的{类数组,稀疏矩阵}

训练向量,其中n_samples是样本数,n_features是特征数。

返回:
probabilities形状为 (n_samples, n_classes) 的ndarray

输入样本的类别概率。

score(X, y, sample_weight=None)[source]#

返回给定测试数据和标签上的平均准确率。

在多标签分类中,这是子集准确率,这是一个严格的指标,因为它要求对每个样本来说,每个标签集都必须被正确预测。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的类数组

测试样本。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的类数组

X 的真实标签。

sample_weight形状为 (n_samples,) 的类数组,默认为 None

样本权重。

返回:
score浮点数

self.predict(X) 关于 y 的平均准确率。

set_params(**params)[source]#

设置此估计器的参数。

此方法适用于简单的估计器以及嵌套对象(例如 Pipeline)。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。

参数:
**paramsdict

估计器参数。

返回:
self估计器实例

估计器实例。

set_score_request(*, sample_weight: bool | None | str = '$UNCHANGED$') TunedThresholdClassifierCV[source]#

请求传递给 score 方法的元数据。

请注意,只有在 enable_metadata_routing=True 时(参见 sklearn.set_config)此方法才相关。请参阅 用户指南,了解路由机制的工作原理。

每个参数的选项为

  • True:请求元数据,如果提供则传递给 score。如果未提供元数据,则忽略请求。

  • False:不请求元数据,元估计器不会将其传递给 score

  • None:不请求元数据,如果用户提供元数据,则元估计器将引发错误。

  • str:元数据应使用此给定的别名而不是原始名称传递给元估计器。

默认值(sklearn.utils.metadata_routing.UNCHANGED)保留现有请求。这允许您更改某些参数的请求,而不会更改其他参数。

版本 1.3 中新增。

注意

仅当将此估计器用作元估计器的子估计器时(例如,在 Pipeline 中使用)此方法才相关。否则它无效。

参数:
sample_weightstr、True、False 或 None,默认为 sklearn.utils.metadata_routing.UNCHANGED

scoresample_weight 参数的元数据路由。

返回:
self对象

更新后的对象。