R语言-机器学习概述
2024-05-14 01:36:59
| ####5.1 机器学习概述 |
| #1.准备并读入数据 |
| #2.数据预处理 |
| #3.模型训练 |
| #4.模型预测及评价 |
| ##### 5.1 机器学习概述 ##### |
| ### 载入数据和相应包 ### |
| # 清空工作目录 |
| rm(list = ls()) |
| # 加载机器学习包 |
| # install.packages(caret) #caret包是为了解决预测问题的综合机器学习工具包 |
| library(caret) |
| # 加载数据 |
| dat0 = read.csv('相亲数据.csv', fileEncoding = "UTF-8") |
| head(dat0) |
| ### 1.数据预处理及数据分割 ### |
| ## (1) 缺失值处理 ## |
| nrow(dat0) |
| dat = na.omit(dat0) |
| nrow(dat) |
| ## (2) 将定性变量转换为因子性变量 ## |
| # 转换数据类型 |
| dat$决定 = factor(dat$决定, levels = c(0, 1), labels = c("拒绝", "接收")) |
| dat$性别 = factor(dat$性别, levels = c(0, 1), labels = c("女", "男")) |
| dat$种族 = factor(dat$种族, levels = c(1, 2, 3, 4, 5, 6), labels = c("非洲裔", "欧洲裔", "拉丁裔", "亚裔", "印第安土著", "其他")) |
| dat$从事领域 = factor(dat$从事领域, levels = 1:18, |
| labels = c("法律", "数学", "社会科学或心理学", |
| "医学或药物学或生物技术", "工程学", "写作或新闻", |
| "历史或宗教或哲学", "商业或经济或金融", "教育或学术", |
| "生物科学或化学或物理", "社会工作", "大学在读或未择方向", |
| "政治学或国际事务", "电影", "艺术管理", |
| "语言", "建筑学", "其他")) |
| dat$对方决定 = factor(dat$对方决定, levels = c(0, 1), labels = c("拒绝", "接收")) |
| dat$对方种族 = factor(dat$对方种族, levels = c(1, 2, 3, 4, 5,6), labels = c("非洲裔", "欧洲裔", "拉丁裔", "亚裔", "印第安土著", "其他")) |
| dat$是否同一种族 = factor(dat$是否同一种族, levels = c(0, 1), labels = c("非同一种族", "同一种族")) |
| ## (3) 数据划分为训练集和测试集 ## |
| # 设置随机种子 |
| set.seed(1234) |
| # 将数据集的80%划分为训练集，20%划分为测试集 |
| trainIndex = createDataPartition(dat$决定, p = .8, |
| list = FALSE, |
| times = 1) |
| createDataPartition() |
| # createDataPartition会自动从y的各个level随机取出等比例的数据来，组成训练集,可理解为分层抽样； |
| datTrain = dat[trainIndex, ] |
| # 训练集 |
| datTest = dat[-trainIndex, ] |
| # 测试集 |
| table(dat$决定) / nrow(dat) # 全集上因变量各个水平的比例 |
| ## |
| ## 拒绝 接收 |
| ## 0.560021 0.439979 |
| table(datTrain$决定) / nrow(datTrain) # 训练集上因变量各个水平的比例 |
| ## |
| ## 拒绝 接收 |
| ## 0.5599476 0.4400524 |
| table(datTest$决定) / nrow(datTest) # 测试集上因变量各个水平的比例 |
| ## |
| ## 拒绝 接收 |
| ## 0.5603147 0.4396853 |
| ## (4) 标准化处理 ## |
| preProcValues = preProcess(datTrain, method = c("center", "scale")) |
| trainTransformed = predict(preProcValues, datTrain) |
| testTransformed = predict(preProcValues, datTest) |
| # 利用训练集的均值和方差对测试集进行标准化 |
| ### 2.变量选择 ### |
| rfe()#特征选择中的封装法 |
| ## 封装法 rfe: Recursive feature selection ## |
| subsets = c(2, 5, 10, 15, 20) |
| rfecontrol()#用于输入目标函数和抽样方法 |
| # 要选择的变量个数 |
| ctrl = rfeControl(functions = rfFuncs, method = "cv") |
| # 首先定义控制参数，functions是确定用什么样的模型进行自变量排序，本例选择的模型是随机森林 |
| # 根据目标函数（通常是预测效果评分），每次选择若干特征。 |
| # method是确定用什么样的抽样方法，本例使用cv，即交叉检验 |
| x = trainTransformed [, -which( colnames(trainTransformed ) %in% "决定")] |
| y = trainTransformed [, "决定"] |
| Profile = rfe(x, y, sizes = subsets, rfeControl = ctrl) |
| Profile$optVariables # 筛选出15个变量 |
| ### 3.模型训练及调参 ### |
| dat.train = trainTransformed[, c(Profile$optVariables, "决定")] |
| dat.test = testTransformed[, c(Profile$optVariables, "决定")] |
| ## 随机森林 ## |
| set.seed(1234) |
| gbmFit1 = train(决定 ~., data = dat.train, method = "rf") |
| # 用于训练模型 |
| importance = varImp(gbmFit1, scale = FALSE) |
| # 得到各个变量的重要性 |
| plot(importance, xlab = "重要性") |
| ### 4.模型预测及评价 ### |
| data.predict = predict(gbmFit1, newdata = dat.test) |
| confusionMatrix(data.predict, dat.test$决定) |
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