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python人工智能算法之線性回歸實(shí)例

更新時(shí)間：2023年03月21日 11:20:31 作者：似曾相識(shí)2022

這篇文章主要為大家介紹了python人工智能算法之線性回歸實(shí)例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

線性回歸

是一種常見(jiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，也是人工智能中常用的算法。它是一種用于預(yù)測(cè)數(shù)值型輸出變量與一個(gè)或多個(gè)自變量之間線性關(guān)系的方法。例如，你可以使用線性回歸模型來(lái)預(yù)測(cè)房?jī)r(jià)，根據(jù)房屋的面積、地理位置、周?chē)h(huán)境等。

主要思想是通過(guò)構(gòu)建一個(gè)線性模型，來(lái)描述自變量和輸出變量之間的關(guān)系。模型可以表示為：

y = a0 + a1*x1 + a2*x2 + … + an*xn

其中，y是輸出變量（也稱(chēng)為響應(yīng)變量），x1、x2、…、xn是自變量（也稱(chēng)為特征），a0、a1、a2、…、an是回歸系數(shù)，用于表示自變量對(duì)輸出變量的影響。

目標(biāo)

其目標(biāo)是找到回歸系數(shù)的最佳值，使得模型擬合數(shù)據(jù)最佳。常見(jiàn)的方法是最小二乘法，即將觀測(cè)值與模型的預(yù)測(cè)值之差的平方和最小化?？梢允褂锰荻认陆档葍?yōu)化算法來(lái)求解回歸系數(shù)的最佳值。

使用場(chǎng)景

可以用于許多問(wèn)題，例如預(yù)測(cè)銷(xiāo)售額、股票價(jià)格、收入、教育水平等。它也可以用于多變量問(wèn)題，例如預(yù)測(cè)房屋價(jià)格，同時(shí)考慮房屋的面積、位置、房齡、臥室數(shù)等多個(gè)因素。

接下來(lái)就線性回歸編寫(xiě)一個(gè)預(yù)測(cè)房屋價(jià)格簡(jiǎn)單實(shí)例：

分析：

線性回歸算法基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和最小二乘法，通過(guò)對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的擬合來(lái)預(yù)測(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)。在預(yù)測(cè)房屋價(jià)格的情況下，模型的輸入變量通常包括房屋的面積、臥室數(shù)量、浴室數(shù)量、車(chē)庫(kù)數(shù)量等重要特征。線性回歸模型將這些變量組合起來(lái)，形成一個(gè)線性方程，然后根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)尋找最優(yōu)的系數(shù)，以最大程度地?cái)M合訓(xùn)練數(shù)據(jù)。

當(dāng)模型訓(xùn)練完成后，人工智能可以使用該模型來(lái)預(yù)測(cè)新的房屋價(jià)格。用戶只需輸入房屋特征數(shù)據(jù)，然后通過(guò)模型得出預(yù)測(cè)結(jié)果。這樣，人工智能可以幫助買(mǎi)家和賣(mài)家更好地了解房屋市場(chǎng)情況，更有價(jià)值地評(píng)估和出售房屋。

# 導(dǎo)入所需的庫(kù)
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.model_selection import train_test_split
# 加載數(shù)據(jù)
data = pd.read_csv('house_prices.csv')
# 處理數(shù)據(jù)
X = data.iloc[:, :-1].values
y = data.iloc[:, 1].values
# 劃分?jǐn)?shù)據(jù)集，將數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和測(cè)試集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=0)
# 線性回歸模型的實(shí)例化
lin_reg = LinearRegression()
# 訓(xùn)練模型
lin_reg.fit(X_train, y_train)
# 預(yù)測(cè)測(cè)試集的結(jié)果
y_pred = lin_reg.predict(X_test)
# 輸出模型的評(píng)估結(jié)果
print('Coefficients: \n', lin_reg.coef_)
print('Mean squared error: %.2f' % np.mean((y_pred - y_test) ** 2))
> print('Variance score: %.2f' % lin_reg.score(X_test, y_test))

總結(jié)：

線性回歸是一種基本的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，它的主要任務(wù)是對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，以得出預(yù)測(cè)結(jié)果或者建立兩個(gè)或多個(gè)變量間的關(guān)系模型。

在線性回歸中，需要先針對(duì)給定的數(shù)據(jù)集尋找特定的線性方程——通常稱(chēng)為“最小二乘法”，這里的“最小二乘”指的是誤差平方和最小的一條直線。在找到這條直線之后，可以使用它來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)或建立變量間的關(guān)系模型。

但需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用中，由于各種因素的影響，數(shù)據(jù)點(diǎn)很少完全落在線性回歸的直線上。因此，需要使用一個(gè)誤差函數(shù)來(lái)度量數(shù)據(jù)點(diǎn)與擬合直線之間的距離，并進(jìn)一步優(yōu)化線性回歸的擬合效果。

總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)給定數(shù)據(jù)的分析和處理，線性回歸能夠幫助我們預(yù)測(cè)未來(lái)事件的發(fā)展趨勢(shì)，也可以為商業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域提供定量的、可靠的決策依據(jù)。

以上就是python人工智能算法之線性回歸實(shí)例的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python 線性回歸算法的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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