Подтвердить что ты не робот

Как вставить LabelKFold?

У меня есть набор данных с ~ 300 точками и 32 различными метками, и я хочу оценить модель LinearSVR, построив ее кривую обучения с использованием поиска сетки и проверки LabelKFold.

Код, который у меня есть, выглядит следующим образом:

import numpy as np
from sklearn import preprocessing
from sklearn.svm import LinearSVR
from sklearn.pipeline import Pipeline
from sklearn.cross_validation import LabelKFold
from sklearn.grid_search import GridSearchCV
from sklearn.learning_curve import learning_curve
    ...
#get data (x, y, labels)
    ...
C_space = np.logspace(-3, 3, 10)
epsilon_space = np.logspace(-3, 3, 10)  

svr_estimator = Pipeline([
    ("scale", preprocessing.StandardScaler()),
    ("svr", LinearSVR),
])

search_params = dict(
    svr__C = C_space,
    svr__epsilon = epsilon_space
)

kfold = LabelKFold(labels, 5)

svr_search = GridSearchCV(svr_estimator, param_grid = search_params, cv = ???)

train_space = np.linspace(.5, 1, 10)
train_sizes, train_scores, valid_scores = learning_curve(svr_search, x, y, train_sizes = train_space, cv = ???, n_jobs = 4)
    ...
#plot learning curve

Мой вопрос заключается в том, как настроить атрибут cv для кривой поиска и обучения в сетке, чтобы он разбил мой первоначальный набор на обучающие и тестовые наборы, которые не используют никаких меток для вычисления кривой обучения. И затем из этих наборов тренировок дополнительно разделите их на обучающие и тестовые наборы без обмена ярлыками для поиска в сетке?

По существу, как мне выполнить вложенный LabelKFold?


Я, пользователь, создавший щедрость для этого вопроса, написал следующий воспроизводимый пример, используя данные, доступные из sklearn.

import numpy as np
from sklearn.datasets import load_digits
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.metrics import make_scorer, roc_auc_score
from sklearn.grid_search import GridSearchCV
from sklearn.cross_validation import cross_val_score, LabelKFold

digits = load_digits()
X = digits['data']
Y = digits['target']
Z = np.zeros_like(Y) ## this is just to make a 2-class problem, purely for the sake of an example
Z[np.where(Y>4)]=1

strata = [x % 13 for x in xrange(Y.size)] # define the strata for use in

## define stuff for nested cv...
mtry = [5, 10]
tuned_par = {'max_features': mtry}
toy_rf = RandomForestClassifier(n_estimators=10, max_depth=10, random_state=10,
                                class_weight="balanced")
roc_auc_scorer = make_scorer(roc_auc_score, needs_threshold=True)

## define outer k-fold label-aware cv
outer_cv = LabelKFold(labels=strata, n_folds=5)

#############################################################################
##  this works: using regular randomly-allocated 10-fold CV in the inner folds
#############################################################################
vanilla_clf = GridSearchCV(estimator=toy_rf, param_grid=tuned_par, scoring=roc_auc_scorer,
                        cv=5, n_jobs=1)
vanilla_results = cross_val_score(vanilla_clf, X=X, y=Z, cv=outer_cv, n_jobs=1)

##########################################################################
##  this does not work: attempting to use label-aware CV in the inner loop
##########################################################################
inner_cv = LabelKFold(labels=strata, n_folds=5)
nested_kfold_clf = GridSearchCV(estimator=toy_rf, param_grid=tuned_par, scoring=roc_auc_scorer,
                                cv=inner_cv, n_jobs=1)
nested_kfold_results = cross_val_score(nested_kfold_clf, X=X, y=Y, cv=outer_cv, n_jobs=1)
4b9b3361

Ответ 1

Из вашего вопроса вы ищете оценку LabelKFold для своих данных, а сетью - поиск параметров вашего конвейера в каждой итерации этого внешнего LabelKFold, используя снова LabelKFold. Хотя я не смог добиться этого из коробки, требуется всего один цикл:

outer_cv = LabelKFold(labels=strata, n_folds=3)
strata = np.array(strata)
scores = []
for outer_train, outer_test in outer_cv:
    print "Outer set. Train:", set(strata[outer_train]), "\tTest:", set(strata[outer_test])
    inner_cv = LabelKFold(labels=strata[outer_train], n_folds=3)
    print "\tInner:"
    for inner_train, inner_test in inner_cv:
        print "\t\tTrain:", set(strata[outer_train][inner_train]), "\tTest:", set(strata[outer_train][inner_test])
    clf = GridSearchCV(estimator=toy_rf, param_grid=tuned_par, scoring=roc_auc_scorer, cv= inner_cv, n_jobs=1)
    clf.fit(X[outer_train],Z[outer_train])
    scores.append(clf.score(X[outer_test], Z[outer_test]))

Запустив код, первая итерация дает:

Outer set. Train: set([0, 1, 4, 5, 7, 8, 10, 11])   Test: set([9, 2, 3, 12, 6])
Inner:
    Train: set([0, 10, 11, 5, 7])   Test: set([8, 1, 4])
    Train: set([1, 4, 5, 8, 10, 11])    Test: set([0, 7])
    Train: set([0, 1, 4, 8, 7])     Test: set([10, 11, 5])

Следовательно, легко убедиться, что он выполняется по назначению. Ваши оценки перекрестной проверки находятся в списке scores, и вы можете легко их обработать. Я использовал переменные, например strata, которые вы определили в своем последнем фрагменте кода.