半径近邻分类器#

class sklearn.neighbors.RadiusNeighborsClassifier(radius=1.0, *, weights='uniform', algorithm='auto', leaf_size=30, p=2, metric='minkowski', outlier_label=None, metric_params=None, n_jobs=None)[source]#

实现给定半径内邻居投票的分类器。

更多信息请参见用户指南

参数:
radiusfloat, default=1.0

默认情况下,用于radius_neighbors查询的参数空间范围。

weights{‘uniform’, ‘distance’}, callable or None, default=’uniform’

预测中使用的权重函数。可能的值

  • ‘uniform’:均匀权重。每个邻域中的所有点权重相等。

  • ‘distance’:根据距离的倒数加权点。在这种情况下,查询点的较近邻域将比较远邻域具有更大的影响。

  • [callable]:用户定义的函数,它接受一个距离数组,并返回一个包含权重的相同形状的数组。

默认使用均匀权重。

算法{‘auto’, ‘ball_tree’, ‘kd_tree’, ‘brute’}, 默认值='auto’

用于计算最近邻的算法

  • ‘ball_tree’ 将使用 BallTree

  • ‘kd_tree’ 将使用 KDTree

  • ‘brute’ 将使用暴力搜索。

  • ‘auto’ 将尝试根据传递给 fit 方法的值确定最合适的算法。

注意:对稀疏输入进行拟合将覆盖此参数的设置,使用暴力搜索。

leaf_sizeint, 默认值=30

传递给 BallTree 或 KDTree 的叶子大小。这会影响构建和查询的速度,以及存储树所需的内存。最佳值取决于问题的性质。

pfloat, 默认值=2

Minkowski 度量的幂参数。当 p = 1 时,这等效于使用曼哈顿距离 (l1),而对于 p = 2,则使用欧几里得距离 (l2)。对于任意 p,使用 minkowski 距离 (l_p)。此参数应为正数。

metricstr 或 callable,默认值='minkowski’

用于距离计算的度量。默认为“minkowski”,当 p = 2 时,结果为标准欧几里得距离。有关有效的度量值,请参见 scipy.spatial.distance 的文档和 distance_metrics 中列出的度量。

如果度量为“预计算”,则假定 X 为距离矩阵,并且在拟合过程中必须为方阵。X 可以是 稀疏图,在这种情况下,只有“非零”元素可以被视为邻居。

如果度量是可调用函数,则它将两个表示一维向量的数组作为输入,并且必须返回一个值,表示这些向量之间的距离。这适用于 Scipy 的度量,但效率低于将度量名称作为字符串传递。

outlier_label{手动标签,‘most_frequent’},默认值=None

异常值样本的标签(在给定半径内没有邻居的样本)。

  • 手动标签:str 或 int 标签(应与 y 类型相同)或如果使用多输出则为手动标签列表。

  • ‘most_frequent’:将 y 的最频繁标签分配给异常值。

  • None:检测到任何异常值时,将引发 ValueError。

异常值标签应从唯一的“Y”标签中选择。如果使用不同的值指定它,则会发出警告,并且异常值的所有类概率都将被分配为 0。

metric_paramsdict, 默认值=None

度量函数的其他关键字参数。

n_jobsint, 默认值=None

为邻居搜索运行的并行作业数。None 表示 1,除非在 joblib.parallel_backend 上下文中。-1 表示使用所有处理器。有关更多详细信息,请参见 词汇表

属性:
classes_形状为 (n_classes,) 的 ndarray

分类器已知的类标签。

effective_metric_str 或 callable

使用的距离度量。它将与metric参数相同,或者它的同义词,例如,如果metric参数设置为’minkowski’并且p参数设置为 2,则为’euclidean’。

effective_metric_params_dict

度量函数的其他关键字参数。对于大多数度量,它将与metric_params参数相同,但也可能包含p参数值(如果effective_metric_属性设置为’minkowski’)。

n_features_in_int

拟合期间看到的特征数量。

在 0.24 版中添加。

feature_names_in_形状为 (n_features_in_,) 的 ndarray

拟合期间看到的特征名称。仅当 X 具有全部为字符串的特征名称时才定义。

在 1.0 版中添加。

n_samples_fit_int

拟合数据中的样本数。

outlier_label_int 或形状为 (n_class,) 的类似数组

为异常值样本(在给定半径内没有邻居的样本)提供的标签。

outputs_2d_bool

当在拟合期间 y 的形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, 1) 时为 False,否则为 True。

另请参见

K近邻分类器

实现 k 近邻投票的分类器。

半径近邻回归器

基于固定半径内的邻居的回归。

K近邻回归器

基于 k 近邻的回归。

最近邻

用于实现邻居搜索的无监督学习器。

备注

请参阅在线文档中的 最近邻,了解 algorithmleaf_size 的选择。

https://en.wikipedia.org/wiki/K-nearest_neighbor_algorithm

示例

>>> X = [[0], [1], [2], [3]]
>>> y = [0, 0, 1, 1]
>>> from sklearn.neighbors import RadiusNeighborsClassifier
>>> neigh = RadiusNeighborsClassifier(radius=1.0)
>>> neigh.fit(X, y)
RadiusNeighborsClassifier(...)
>>> print(neigh.predict([[1.5]]))
[0]
>>> print(neigh.predict_proba([[1.0]]))
[[0.66666667 0.33333333]]
fit(X, y)[source]#

从训练数据集拟合半径邻居分类器。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 或 (n_samples, n_samples) 的{类数组,稀疏矩阵}(如果 metric='precomputed’)

训练数据。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的{类数组,稀疏矩阵}

目标值。

返回值:
selfRadiusNeighborsClassifier

拟合的半径邻居分类器。

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。

返回值:
routingMetadataRequest

一个MetadataRequest,封装了路由信息。

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deepbool, default=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。

返回值:
paramsdict

参数名称与其值的映射。

predict(X)[source]#

预测提供数据的类别标签。

参数:
X{array-like, sparse matrix} of shape (n_queries, n_features), or (n_queries, n_indexed) if metric == ‘precomputed’, or None

测试样本。如果为None,则返回所有索引点的预测;在这种情况下,点不被认为是其自身的邻居。

返回值:
yndarray of shape (n_queries,) or (n_queries, n_outputs)

每个数据样本的类别标签。

predict_proba(X)[source]#

返回测试数据 X 的概率估计。

参数:
X{array-like, sparse matrix} of shape (n_queries, n_features), or (n_queries, n_indexed) if metric == ‘precomputed’, or None

测试样本。如果为None,则返回所有索引点的预测;在这种情况下,点不被认为是其自身的邻居。

返回值:
pndarray of shape (n_queries, n_classes), or a list of n_outputs of such arrays if n_outputs > 1.

输入样本的类别概率。类别按字典序排序。

radius_neighbors(X=None, radius=None, return_distance=True, sort_results=False)[source]#

查找点或点周围给定半径内的邻居。

返回数据集每个点到查询数组点的球体(大小为radius)内的索引和距离。位于边界上的点包含在结果中。

结果点一定按与其查询点的距离排序。

参数:
X{array-like, sparse matrix} of (n_samples, n_features), default=None

查询点或点。如果未提供,则返回每个索引点的邻居。在这种情况下,查询点不被认为是其自身的邻居。

radiusfloat, default=None

要返回的邻居的限制距离。默认为传递给构造函数的值。

return_distancebool, default=True

是否返回距离。

sort_resultsbool, default=False

如果为 True,则在返回距离和索引之前,将按距离递增顺序对它们进行排序。如果为 False,则结果可能未排序。如果return_distance=False,则设置sort_results=True将导致错误。

版本 0.22 中添加。

返回值:
neigh_distndarray of shape (n_samples,) of arrays

表示到每个点的距离的数组,仅当return_distance=True时才存在。距离值是根据metric构造函数参数计算的。

neigh_indndarray of shape (n_samples,) of arrays

一个数组,包含来自总体矩阵中位于查询点周围大小为radius的球体内的近似最近点的索引数组。

备注

因为每个点的邻居数量不一定相等,所以多个查询点的结果无法放入标准数据数组中。radius_neighbors为了效率,返回对象数组,其中每个对象都是一个包含索引或距离的 1D 数组。

示例

在下面的示例中,我们从一个代表我们数据集的数组构造一个 NeighborsClassifier 类,并询问哪个点最接近 [1, 1, 1]

>>> import numpy as np
>>> samples = [[0., 0., 0.], [0., .5, 0.], [1., 1., .5]]
>>> from sklearn.neighbors import NearestNeighbors
>>> neigh = NearestNeighbors(radius=1.6)
>>> neigh.fit(samples)
NearestNeighbors(radius=1.6)
>>> rng = neigh.radius_neighbors([[1., 1., 1.]])
>>> print(np.asarray(rng[0][0]))
[1.5 0.5]
>>> print(np.asarray(rng[1][0]))
[1 2]

返回的第一个数组包含到所有距离小于 1.6 的点的距离,而返回的第二个数组包含它们的索引。通常,可以同时查询多个点。

radius_neighbors_graph(X=None, radius=None, mode='connectivity', sort_results=False)[source]#

计算 X 中点的邻居的(加权)图。

邻域限制在距离小于半径的点。

参数:
X{array-like, sparse matrix} of shape (n_samples, n_features), default=None

查询点或点。如果未提供,则返回每个索引点的邻居。在这种情况下,查询点不被认为是其自身的邻居。

radiusfloat, default=None

邻域的半径。默认为传递给构造函数的值。

mode{‘connectivity’, ‘distance’}, default=’connectivity’

返回矩阵的类型:'connectivity' 将返回包含 1 和 0 的连接矩阵,在 'distance' 中,边是点之间的距离,距离的类型取决于 NearestNeighbors 类中选择的度量参数。

sort_resultsbool, default=False

如果为 True,则在结果的每一行中,非零条目将按距离递增的顺序排序。如果为 False,则非零条目可能不会排序。仅与 mode='distance' 一起使用。

版本 0.22 中添加。

返回值:
A形状为 (n_queries, n_samples_fit) 的稀疏矩阵

n_samples_fit 是拟合数据中的样本数。A[i, j] 给出连接 ij 的边的权重。矩阵采用 CSR 格式。

另请参见

K近邻图

计算 X 中点的 k-近邻的(加权)图。

示例

>>> X = [[0], [3], [1]]
>>> from sklearn.neighbors import NearestNeighbors
>>> neigh = NearestNeighbors(radius=1.5)
>>> neigh.fit(X)
NearestNeighbors(radius=1.5)
>>> A = neigh.radius_neighbors_graph(X)
>>> A.toarray()
array([[1., 0., 1.],
       [0., 1., 0.],
       [1., 0., 1.]])
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,这是一个严格的度量,因为您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,或 None

测试样本。如果为 None,则使用所有索引点的预测;在这种情况下,点不被认为是它们自己的邻居。这意味着 knn.fit(X, y).score(None, y) 隐式地执行留一法交叉验证过程,并且等效于 cross_val_score(knn, X, y, cv=LeaveOneOut()),但通常速度快得多。

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。

返回值:
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:
**params字典

估计器参数。

返回值:
self估计器实例

估计器实例。

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

请求传递给 score 方法的元数据。

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

每个参数的选项是

  • True:请求元数据,如果提供则将其传递给 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)保留现有的请求。这允许您更改某些参数的请求,而无需更改其他参数。

1.3 版中添加。

注意

只有在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,它没有效果。

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。

返回值:
self对象

更新后的对象。