sklearn.linear_model.SGDRegressor?

class sklearn.linear_model.SGDRegressor(loss='squared_loss', *, penalty='l2', alpha=0.0001, l1_ratio=0.15, fit_intercept=True, max_iter=1000, tol=0.001, shuffle=True, verbose=0, epsilon=0.1, random_state=None, learning_rate='invscaling', eta0=0.01, power_t=0.25, early_stopping=False, validation_fraction=0.1, n_iter_no_change=5, warm_start=False, average=False)

通過使用SGD最小化正則經驗損失來擬合線性模型。

SGD代表隨機梯度下降:每次對每個樣本估計損失函數的梯度,模型以遞減的強度(又名學習率)沿此路徑更新。

正則化器是對損失函數的一種懲罰,它使用平方歐幾里德范數L2或絕對范數L1或兩者的組合(彈性網)將模型參數向零矢量收縮。如果由于正則化器的原因,參數更新跨越了0.0值,那么更新被截斷為0.0,以允許學習稀疏模型和實現在線特征選擇。

這個實現使用的數據為浮點值密集的numpy數組。

用戶指南中閱讀更多內容。

參數 說明
loss str, default=’hinge’
要使用的損失函數。可能的值為“ squared_loss”,“ huber”,“ epsilon_insensitive”或“ squared_epsilon_insensitive”

“ squared_loss”是指普通的最小二乘擬合。'huber'修正了'squared_loss',通過從平方損失切換到超過epsilon距離的線性損失,減少了對異常值的校正。 'epsilon_insensitive'忽略小于epsilon的錯誤,并且是線性的;這是SVR中使用的損失函數。 'squared_epsilon_insensitive'也是相同的,但是變成了超過ε容差的平方損失。

有關損失函數的更多詳細信息,請參見用戶指南
penalty {‘L2’, ‘L1’, ‘elasticnet’}, default=’L2’
要使用的懲罰(又稱正則化)。默認值為“ L2”,這是線性SVM模型的標準正則化器。“ L1”和“ elasticnet”可能會給模型帶來稀疏性(特征選擇),而這是“ l2”無法實現的。
alpha float, default=0.0001
與正則項相乘的常數。值越高,正則化越強。當learning_rate設置為“optimal” 時,也用于計算學習率。
l1_ratio float, default=0.15
彈性網混合參數,其中0 <= l1_ratio <=1。l1_ratio = 0對應于L2懲罰,l1_ratio = 1對應與L1懲罰。僅在penalty為“ elasticnet”時使用。
fit_intercept bool, default=True
是否估計截距。如果為False,則假定數據已經中心化。
max_iter int, default=1000
通過訓練數據的最大次數(又稱歷元)。它只會影響fit方法中的行為,而不會影響 partial_fit方法。

0.19版本中的新功能。
tol float, default=1e-3
停止標準。如果不是None,則連續n_iter_no_change次(eploss> best_loss-tol)時迭代將停止。

0.19版本中的新功能。
shuffle bool, default=True
在每次迭代之后是否重新打亂訓練數據。
verbose int, default=0
日志的詳細程度。
epsilon float, default=0.1
僅當loss是“ huber”,“ epsilon_insensitive”或“ squared_epsilon_insensitive”時,損失函數對epsilon是不敏感的。對于“huber”,確定一個閾值,在這個閾值上,準確預測變得不那么重要了。對于epsilon不敏感的情況,如果當前的預測和正確的標簽小于這個閾值,那么它們之間的任何差異都將被忽略。
random_state int, RandomState instance, default=None
用于打亂訓練數據,當shuffle設置為 True。可以用一個整數為多個函數調用傳遞重復的輸出。請參閱詞匯表
learning_rate str, default=’optimal’
學習率參數:
- ‘constant’: eta = eta0
- ‘optimal’:eta = 1.0 / (alpha * (t + t0)),其中t0由Leon Bottou提出的啟發式方法選擇。
- ‘invscaling’: eta = eta0 / pow(t, power_t)
- ‘adaptive’:eta = eta0,只要訓練持續減少即可。如果early_stopping為True,每次迭代中連續n_iter_no_change次未能減少tol的訓練損失或未能增加tol的驗證分數,則當前學習率除以5。

0.20版中的新功能:添加了“adaptive”選項
eta0 double, default=0.01
“constant”,“invscaling”或“adaptive”,初始學習率。默認值為0.01。
power_t double, default=0.25
逆標度學習率指數。
early_stopping bool, default=False
是否使用驗證提前停止終止訓練。如果設置為True,它將自動將訓練數據的分層部分的score留作驗證,并在連續n_iter_no_change次的驗證分數沒有提高至少tol時終止訓練。

0.20版中的新功能:添加了“ early_stopping”選項
validation_fraction float, default=0.1
預留的訓練數據比例作為早期停止的驗證集。必須介于0和1之間。僅在early_stopping為True時使用。

0.20版中的新功能:添加了“ validation_fraction”選項
n_iter_no_change int, default=5
迭代次數,結果沒有改善,迭代需要提前停止。

0.20版中的新功能:添加了“ n_iter_no_change”選項
warm_start bool, default=False
設置為True時,重用前面調用的解決方案來進行初始化,否則,只清除前面的解決方案。請參閱詞匯表

當warm_start為True時,重復調用fit或partial_fit可能會導致解決方案與一次調用fit時有所不同,這是因為數據的重排方式不同。如果使用動態學習率,則根據已經看到的樣本數調整學習率。調用fit會重置此計數器,而partial_fit會導致增加現有計數器。
average bool or int, default=False
設置為True時,將計算平均SGD權重并將結果存儲在coef_屬性中。如果將int設置為大于1,則一旦看到的樣本總數達到平均值就會開始平均。如average=10,將在看到10個樣本后開始平均。
屬性 說明
coef_ ndarray of shape (n_features,)
分配給特征的權重。
intercept_ ndarray of shape (1,)
決策函數中的常數項。
average_coef_ ndarray of shape (n_features,)
分配給特征的平均權重。僅在average=True時可用。

從0.23版average_coef_開始不推薦使用*:*此屬性在0.23版中不再推薦使用,并且將從0.25版中刪除。
average_intercept_ ndarray of shape (1,)
平均截距項。僅在average=True時可用。

從0.23版average_intercept_開始不推薦使用*:*此屬性在0.23版中不再推薦使用,并且將從0.25版中刪除。
n_iter_ int
達到停止標準之前的實際迭代次數。
t_ int
訓練期間進行的權重更新次數,與(n_iter_ * n_samples)相同。

另見

示例

>>> import numpy as np
>>> from sklearn.linear_model import SGDRegressor
>>> from sklearn.pipeline import make_pipeline
>>> from sklearn.preprocessing import StandardScaler
>>> n_samples, n_features = 105
>>> rng = np.random.RandomState(0)
>>> y = rng.randn(n_samples)
>>> X = rng.randn(n_samples, n_features)
>>> # Always scale the input. The most convenient way is to use a pipeline.
>>> reg = make_pipeline(StandardScaler(),
...                     SGDRegressor(max_iter=1000, tol=1e-3))
>>> reg.fit(X, y)
Pipeline(steps=[('standardscaler', StandardScaler()),
                ('sgdregressor', SGDRegressor())])

方法

方法 說明
densify() 將系數矩陣轉換為密集數組格式。
fit(X, y[, coef_init, intercept_init, …]) 用隨機梯度下降擬合線性模型。
get_params([deep]) 獲取此估計器的參數。
partial_fit(X, y[, sample_weight]) 對給定的樣本進行一次隨機梯度下降的迭代。
predict(X) 使用線性模型進行預測。
score(X, y[, sample_weight]) 返回預測的確定系數R ^ 2。
set_params(**kwargs) 設置并驗證估計器的參數。
sparsify() 將系數矩陣轉換為稀疏格式。
__init__(loss='squared_loss', *, penalty='l2', alpha=0.0001, l1_ratio=0.15, fit_intercept=True, max_iter=1000, tol=0.001, shuffle=True, verbose=0, epsilon=0.1, random_state=None, learning_rate='invscaling', eta0=0.01, power_t=0.25, early_stopping=False, validation_fraction=0.1, n_iter_no_change=5, warm_start=False, average=False)

[源碼]

初始化self, 請參閱help(type(self))以獲得準確的說明。

densify()

[源碼]

將系數矩陣轉換為密集數組格式。

coef_數值(返回)轉換為numpy.ndarray。這是coef_的默認格式,并且是擬合模型所需的格式,因此僅在之前被稀疏化的模型上才需要調用此方法。否則,它是無操作的。

返回值 說明
self 擬合估計器。
fit(X, y, coef_init=None, intercept_init=None, sample_weight=None)

[源碼]

用隨機梯度下降擬合線性模型。

參數 說明
X {array-like, sparse matrix} of shape (n_samples, n_features)
訓練數據
y ndarray of shape (n_samples,)
目標標簽。
coef_init ndarray of shape (n_features,), default=None
用于熱啟動優化的初始系數。
intercept_init ndarray of shape (1,), default=None
初始截距以熱啟動優化。
sample_weight array-like, shape (n_samples,), default=None
應用于各個樣本的權重(1表示未加權)。
返回值 說明
self returns an instance of self.
返回self的實例。
get_params(deep=True)

[源碼]

獲取此估計器的參數。

參數 說明
deep bool, default=True
如果為True,返回此估計器和所包含子對象的參數。
返回值 說明
params mapping of string to any
參數名稱映射到其值。
partial_fit(X, y, sample_weight=None)

[源碼]

對給定的樣本進行一次隨機梯度下降的迭代。

在內部,此方法使用max_iter = 1。因此,不能保證調用一次后達到損失函數的最小值。目標收斂、提前停止等問題由用戶自行處理。

參數 說明
X {array-like, sparse matrix}, shape (n_samples, n_features)
訓練數據的子集
y numpy array of shape (n_samples,)
目標值的子集
sample_weight array-like, shape (n_samples,), default=None
權重應用于各個樣本。如果未提供,則假定權重相同。
返回值 說明
self returns an instance of self.
返回self的實例。
predict(X)

[源碼]

使用線性模型進行預測。

參數 說明
X {array-like, sparse matrix}, shape (n_samples, n_features)
樣本數據
返回值 說明
C ndarray of shape (n_samples,)
X中每個樣本的預測目標值。
score(X, y, sample_weight=None)

[源碼]

返回預測的確定系數R ^ 2。

系數R ^ 2定義為(1- u / v),其中u是殘差平方和((y_true-y_pred)** 2).sum(),而v是總平方和((y_true- y_true.mean())** 2).sum()。可能的最高得分為1.0,并且也可能為負(因為該模型可能會更差)。一個常數模型總是預測y的期望值,而不考慮輸入特征,得到的R^2得分為0.0。

參數 說明
X array-like of shape (n_samples, n_features)
測試樣本。對于某些估計量,這可以是預先計算的內核矩陣或通用對象列表,形狀為(n_samples,n_samples_fitted),其中n_samples_fitted是用于擬合估計器的樣本數。
y array-like of shape (n_samples,) or (n_samples, n_outputs)
X的真實值。
sample_weight array-like of shape (n_samples,), default=None
樣本權重。
返回值 說明
score float
預測值與真實值的R^2。

調用回歸器中的score時使用的R2分數,multioutput='uniform_average'從0.23版開始使用 ,與r2_score默認值保持一致。這會影響多輸出回歸的score方法( MultiOutputRegressor除外)。

set_params(**params)

[源碼]

設置并驗證此估計器的參數。

參數 說明
**params dict
估計器參數。
返回值 說明
self object
估計器實例。
sparsify()

[源碼]

將系數矩陣轉換為稀疏格式。

coef_數值轉換為scipy.sparse矩陣,對于L1正規化的模型,該矩陣比通常的numpy.ndarray具有更高的內存和存儲效率。

intercept_數值未轉換。

返回值 說明
self 擬合估計器。

對于非稀疏模型,即當coef_中零的個數不多時,這實際上可能會增加內存使用量,因此請謹慎使用此方法。經驗法則是,可以使用(coef_ == 0).sum()計算得到的零元素的數量必須大于50%,這時的效果是顯著的。

在調用densify之前,調用此方法將無法進一步使用partial_fit方法(如果有)。

sklearn.linear_model.SGDRegressor使用示例?