LinearSVC#

class sklearn.svm.LinearSVC(penalty='l2', loss='squared_hinge', *, dual='auto', tol=0.0001, C=1.0, multi_class='ovr', fit_intercept=True, intercept_scaling=1, class_weight=None, verbose=0, random_state=None, max_iter=1000)[source]#

线性支持向量分类。

与参数 kernel=’linear’ 的 SVC 类似,但其实现基于 liblinear 而非 libsvm,因此在惩罚和损失函数的选择上更具灵活性,并且应能更好地扩展到大量样本。

LinearSVCSVC 之间的主要区别在于默认使用的损失函数,以及这两种实现中截距正则化的处理方式。

该类支持密集和稀疏输入,多类别支持通过一对多方案处理。

用户指南中阅读更多信息。

参数:
penalty{‘l1’, ‘l2’}, 默认=’l2’

指定惩罚中使用的范数。’l2’ 惩罚是 SVC 中使用的标准惩罚。’l1’ 导致 coef_ 向量是稀疏的。

loss{‘hinge’, ‘squared_hinge’}, 默认=’squared_hinge’

指定损失函数。’hinge’ 是标准 SVM 损失(例如 SVC 类使用),而 ‘squared_hinge’ 是 hinge 损失的平方。不支持 penalty='l1'loss='hinge' 的组合。

dual“auto” 或 bool, 默认=”auto”

选择解决对偶或原始优化问题的算法。当 n_samples > n_features 时,推荐 dual=False。dual="auto" 将根据 n_samplesn_featureslossmulti_classpenalty 的值自动选择参数值。如果 n_samples < n_features 且优化器支持所选的 lossmulti_classpenalty,则 dual 将设置为 True,否则将设置为 False。

1.3 版本新增: "auto" 选项在 1.3 版本中添加,并将在 1.5 版本中成为默认值。

tol浮点数, 默认=1e-4

停止准则的容差。

C浮点数, 默认=1.0

正则化参数。正则化强度与 C 成反比。必须严格为正。有关缩放正则化参数 C 的直观效果,请参阅 SVC 正则化参数 C 的缩放

multi_class{‘ovr’, ‘crammer_singer’}, 默认=’ovr’

如果 y 包含两个以上的类别,则确定多类别策略。"ovr" 训练 n_classes 个一对多分类器,而 "crammer_singer" 优化所有类别的联合目标。虽然 crammer_singer 从理论角度来看很有趣,因为它是一致的,但在实践中很少使用,因为它很少能带来更好的准确性,而且计算成本更高。如果选择 "crammer_singer",则 loss、penalty 和 dual 选项将被忽略。

fit_intercept布尔值, 默认=True

是否拟合截距。如果设置为 True,特征向量将扩展为包含一个截距项:[x_1, ..., x_n, 1],其中 1 对应于截距。如果设置为 False,计算中将不使用截距(即数据预期已居中)。

intercept_scaling浮点数, 默认=1.0

fit_intercept 为 True 时,实例向量 x 变为 [x_1, ..., x_n, intercept_scaling],即一个常量值等于 intercept_scaling 的“合成”特征被附加到实例向量中。截距变为 intercept_scaling * 合成特征权重。请注意,liblinear 在内部会对截距进行惩罚,将其视为特征向量中的任何其他项。为了减少正则化对截距的影响,intercept_scaling 参数可以设置为大于 1 的值;intercept_scaling 的值越高,正则化对其的影响越小。然后,权重变为 [w_x_1, ..., w_x_n, w_intercept*intercept_scaling],其中 w_x_1, ..., w_x_n 代表特征权重,截距权重按 intercept_scaling 进行缩放。这种缩放允许截距项与其它特征相比具有不同的正则化行为。

class_weight字典 或 ‘balanced’, 默认=None

将类别 i 的参数 C 设置为 class_weight[i]*C 用于 SVC。如果未给定,所有类别都被假定权重为 1。“balanced”模式使用 y 的值自动调整权重,使其与输入数据中类别频率成反比,即 n_samples / (n_classes * np.bincount(y))

verbose整型, 默认=0

启用详细输出。请注意,此设置利用了 liblinear 中每个进程的运行时设置,如果启用,在多线程环境中可能无法正常工作。

random_state整型, RandomState 实例 或 None, 默认=None

控制数据洗牌的伪随机数生成(如果 dual=True 时)。当 dual=False 时,LinearSVC 的底层实现不是随机的,random_state 对结果没有影响。传递一个整型以在多次函数调用中获得可重现的输出。请参阅词汇表

max_iter整型, 默认=1000

要运行的最大迭代次数。

属性:
coef_形状为 (1, n_features) 的 ndarray(如果 n_classes == 2),否则为 (n_classes, n_features)

分配给特征的权重(原始问题中的系数)。

coef_ 是一个只读属性,派生自 raw_coef_,遵循 liblinear 的内部内存布局。

intercept_形状为 (1,) 的 ndarray(如果 n_classes == 2),否则为 (n_classes,)

决策函数中的常数。

classes_形状为 (n_classes,) 的 ndarray

唯一的类别标签。

n_features_in_整型

拟合期间看到的特征数量。

0.24 版本新增。

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 的所有特征名称均为字符串时才定义。

1.0 版本新增。

n_iter_整型

所有类别中运行的最大迭代次数。

另请参阅

SVC

使用libsvm实现的Support Vector Machine分类器:核可以是线性的,但其SMO算法不能像LinearSVC那样扩展到大量样本。此外,SVC多类模式采用一对一方案实现,而LinearSVC采用一对多方案。使用OneVsRestClassifier包装器可以实现SVC的一对多。最后,如果输入是C-contiguous的,SVC可以拟合密集数据而无需内存复制。稀疏数据仍会产生内存复制。

sklearn.linear_model.SGDClassifier

SGDClassifier可以通过调整penalty和loss参数来优化与LinearSVC相同的成本函数。此外,它需要更少的内存,支持增量(在线)学习,并实现各种损失函数和正则化方案。

注意事项

底层 C 实现使用随机数生成器在拟合模型时选择特征。因此,对于相同的输入数据,结果略有不同并非罕见。如果发生这种情况,请尝试使用较小的 tol 参数。

底层实现liblinear对数据使用稀疏内部表示,这将产生内存复制。

在某些情况下,预测输出可能与独立liblinear的输出不匹配。请参阅叙述性文档中的与liblinear的差异

参考文献

LIBLINEAR: 一个用于大型线性分类的库

示例

>>> from sklearn.svm import LinearSVC
>>> from sklearn.pipeline import make_pipeline
>>> from sklearn.preprocessing import StandardScaler
>>> from sklearn.datasets import make_classification
>>> X, y = make_classification(n_features=4, random_state=0)
>>> clf = make_pipeline(StandardScaler(),
...                     LinearSVC(random_state=0, tol=1e-5))
>>> clf.fit(X, y)
Pipeline(steps=[('standardscaler', StandardScaler()),
                ('linearsvc', LinearSVC(random_state=0, tol=1e-05))])
>>> print(clf.named_steps['linearsvc'].coef_)
[[0.141   0.526 0.679 0.493]]
>>> print(clf.named_steps['linearsvc'].intercept_)
[0.1693]
>>> print(clf.predict([[0, 0, 0, 0]]))
[1]
decision_function(X)[source]#

预测样本的置信度分数。

样本的置信度分数与该样本到超平面的有符号距离成比例。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的 {array-like, sparse matrix}

我们希望获得置信度分数的数据矩阵。

返回:
scores形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_classes) 的 ndarray

每个 (n_samples, n_classes) 组合的置信度分数。在二分类情况下,self.classes_[1] 的置信度分数,其中 >0 表示将预测为该类别。

densify()[source]#

将系数矩阵转换为密集数组格式。

coef_ 成员(回)转换为 numpy.ndarray。这是 coef_ 的默认格式,并且是拟合所必需的,因此只有在先前被稀疏化的模型上才需要调用此方法;否则,它是一个无操作。

返回:
self

已拟合的估计器。

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

根据给定的训练数据拟合模型。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的 {array-like, sparse matrix}

训练向量,其中 n_samples 是样本数量,n_features 是特征数量。

y形状为 (n_samples,) 的 array-like

与 X 相关的目标向量。

sample_weight形状为 (n_samples,) 的 array-like, 默认=None

分配给单个样本的权重数组。如果未提供,则每个样本的权重为单位一。

0.18 版本新增。

返回:
self对象

估计器的一个实例。

get_metadata_routing()[source]#

获取此对象的元数据路由。

请查阅 用户指南,了解路由机制的工作原理。

返回:
routingMetadataRequest

一个封装路由信息的 MetadataRequest

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deep布尔值, 默认=True

如果为 True,将返回此估计器及其包含的作为估计器的子对象的参数。

返回:
params字典

参数名称与其值的映射。

predict(X)[source]#

预测 X 中样本的类别标签。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的 {array-like, sparse matrix}

我们希望获得预测的数据矩阵。

返回:
y_pred形状为 (n_samples,) 的 ndarray

包含每个样本的类别标签的向量。

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

返回提供的数据和标签上的准确率

在多标签分类中,这是子集准确率,这是一个严格的度量,因为它要求每个样本的每个标签集都被正确预测。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的 array-like

测试样本。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的 array-like

X 的真实标签。

sample_weight形状为 (n_samples,) 的 array-like, 默认=None

样本权重。

返回:
score浮点数

self.predict(X) 相对于 y 的平均准确率。

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

请求传递给 fit 方法的元数据。

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

每个参数的选项有:

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

  • False: 不请求元数据,并且元估计器不会将其传递给 fit

  • None: 不请求元数据,如果用户提供,元估计器将引发错误。

  • str: 元数据应以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更改其他参数。

1.3 版本新增。

注意

此方法仅当此估计器用作元估计器(例如,在 Pipeline 内部使用)的子估计器时才相关。否则它没有效果。

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

fit 方法中 sample_weight 参数的元数据路由。

返回:
self对象

更新后的对象。

set_params(**params)[source]#

设置此估计器的参数。

此方法适用于简单估计器以及嵌套对象(例如 Pipeline)。后者具有 <component>__<parameter> 形式的参数,以便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:
self估计器实例

估计器实例。

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

请求传递给 score 方法的元数据。

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

每个参数的选项有:

  • 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,并且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,元估计器将引发错误。

  • str: 元数据应以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更改其他参数。

1.3 版本新增。

注意

此方法仅当此估计器用作元估计器(例如,在 Pipeline 内部使用)的子估计器时才相关。否则它没有效果。

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

score 方法中 sample_weight 参数的元数据路由。

返回:
self对象

更新后的对象。

sparsify()[source]#

将系数矩阵转换为稀疏格式。

coef_ 成员转换为 scipy.sparse 矩阵,对于 L1 正则化模型,这比通常的 numpy.ndarray 表示法在内存和存储方面效率更高。

intercept_ 成员不进行转换。

返回:
self

已拟合的估计器。

注意事项

对于非稀疏模型,即当 coef_ 中零的数量不多时,这实际上可能会增加内存使用,因此请谨慎使用此方法。经验法则是,零元素的数量(可以使用 (coef_ == 0).sum() 计算)必须超过 50% 才能提供显著优势。

调用此方法后,除非您调用 densify,否则使用 partial_fit 方法(如果有)进一步拟合将不起作用。