python決策樹預(yù)測學(xué)生成績等級實現(xiàn)詳情
1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
1.1 引入頭文件

寫入頭文件之前,需要下載安裝所必須的依賴包。有的無法使用pip安裝的內(nèi)容,使用手動導(dǎo)入依賴的方式.
1.2 把student_1.csv數(shù)據(jù)拖入代碼的同一文件夾下,同時讀取文件中的數(shù)據(jù)

1.3 特征選取
課件中選取16個特征值,這里我采用了所有的特征值進行處理。

2.數(shù)據(jù)處理
2.1 對G1、G2、G3處理
對于離散值進行連續(xù)處理,同時設(shè)置lambda函數(shù)計算G1、G2、G3。

2.2 同樣對Pedu參數(shù)進行連續(xù)值處理

2.3 由于數(shù)據(jù)集中每個參數(shù)差異比較大,所以這里把特征參數(shù)統(tǒng)一改為數(shù)字形式

2.4 對于當(dāng)前處理過的數(shù)據(jù)集,劃分訓(xùn)練集和測試集,并設(shè)置好隨機種子等其他參數(shù)

3.訓(xùn)練得到的模型
3.1 決策樹
3.1.1 開始對訓(xùn)練集中的數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練

訓(xùn)練完的模型用來設(shè)置圖像參數(shù)進行可視化展現(xiàn)。

3.1.2 利用已經(jīng)訓(xùn)練好的模型來預(yù)測G3的值

對訓(xùn)練好的模型進行打分。

3.1.3 對模型中的參數(shù)進行優(yōu)化,輸出優(yōu)化后最好的分?jǐn)?shù)

3.1.4 優(yōu)化后的模型來繪制決策樹

輸出優(yōu)化后的分?jǐn)?shù)。

3.2 集成學(xué)習(xí)
重新劃分?jǐn)?shù)據(jù)集用于訓(xùn)練模型。

3.2.1 Decision Tree
這里采用集成學(xué)習(xí)的多個決策樹方式進行訓(xùn)練模型,以及模型的評估。

3.2.2 Bagging算法
這里采用集成學(xué)習(xí)的Bagging算法進行訓(xùn)練模型,對模型做出分?jǐn)?shù)估測。

3.2.3 這里采用集成學(xué)習(xí)的Random Forest算法進行訓(xùn)練模型,對模型做出分?jǐn)?shù)估測

3.2.4 這里采用集成學(xué)習(xí)的AdaBoost算法進行訓(xùn)練模型,對模型做出分?jǐn)?shù)估測

3.2.5 這里采用集成學(xué)習(xí)的GBDT算法進行訓(xùn)練模型,對模型做出分?jǐn)?shù)估測

4.評價結(jié)果:
| 模型 | 得分 |
|---|---|
| 決策樹(優(yōu)化前) | 0.806 |
| 決策樹(優(yōu)化后) | 0.848 |
| 多個決策樹 | 0.831 |
| Bagging | 0.890 |
| Random Forest | 0.882 |
| AdaBoost | 0.806 |
| GBDT | 0.865 |
5.結(jié)論分析
根據(jù)決策樹和集成學(xué)習(xí)兩大類的訓(xùn)練模型可以看出:兩種方式實現(xiàn)各有千秋,同樣由優(yōu)缺點。
決策樹在優(yōu)化參數(shù)前后預(yù)測結(jié)果有了較明顯的提升,并且有可視化的圖片便于觀察。集成學(xué)習(xí)中的Bagging算法對于預(yù)測結(jié)果是最好的,隨之的得分情況也是最高。但是AdaBoost算法的表現(xiàn)就相對不夠。
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