实验. SVM实现多分类
实验目标
本实验旨在帮助学生理解支持向量机(SVM)的基本原理,掌握如何利用Scikit-learn库构建和训练SVM分类器,并评估其在分类任务中的表现。通过该实验,学生将学会如何选择合适的核函数、调整参数以及分析模型性能。
实验环境
o Python 3.x
o Scikit-learn库(sklearn)
o Jupyter Notebook或类似IDE(用于代码编写和结果展示)
实验数据集
使用sklearn提供的鸢尾花(Iris)数据集。该数据集包含150条记录,每条记录有4个特征(萼片长度、萼片宽度、花瓣长度、花瓣宽度),属于3个类别之一(Setosa、Versicolor、Virginica),是一个典型的多分类数据集。注意:若从本地导入iris.csv则还需要对标签进行编码成如0、1、2;如果直接load_iris()则不用,因为这时已经被自动编码好了。
实验步骤
1. 导入必要的库
o 导入Scikit-learn中相关数据集、用于数据处理和评估的相关模块、SVM分类器。
2. 加载、划分数据集
o 使用Scikit-Learn的datasets模块加载Iris数据集。
o 使用train_test_split函数将数据集划分为训练集和测试集。
3. 数据预处理
o 由于 SVM 对特征的尺度敏感,使用StandardScaler对特征进行标准化处理。
4. 构建SVM分类器
o 选择核函数并创建 SVM 模型。可以从linear线性核、rbf高斯核、poly多项式核等不同的核函数中进行选择,观察不同核对分类效果的影响。
5. 模型预测与评估
o 训练模型并对测试集进行预测,评估模型的表现,使用分类准确率等衡量模型分类效果。
实验总结
o 分析不同核函数和惩罚系数等参数设置对分类结果的影响,各种核函数分别适合什么类型的数据集?总结SVM在分类任务中的表现。
o 理解SVM如何实现多分类(一对一、一对多策略),可在示例代码的基础上进行可视化展示。
o 分析实验过程遇到的难点或问题,比较SVM和其他分类方法的区别。
实验代码参考
以下是一个利用Scikit-learn实现SVM分类Iris数据集的代码示例:
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# Step 1: 导入必要的库
# Step 2: 加载数据集,并划分训练集和测试集
# Step 3: 数据标准化
# Step 4: 构建和训练SVM模型
# Step 5: 预测
# Step 6: 评估模型
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