使用机器学习对两个数字进行加法建模

我试图使用机器学习来建模一个加法运算。但模型总是预测相同的结果。以下是我的代码:

在10000次预测中,没有一个预测的Y值是两个随机变量X的加和,哪里出了问题?


回答:

首先,正如评论中指出的,这是一个回归问题,而不是分类问题,而GaussianNB是一个分类器。其次,你的代码有错误,你在同一个测试集上进行预测,因为你没有重新生成用于预测的随机值。

以下是解决这个问题的可能方法。首先,你试图建模特征与目标变量之间的线性关系,因此你希望你的模型学习如何用线性函数映射f(X)->y,在这种情况下是一个简单的加法。因此你需要一个线性模型

因此,我们可以使用LinearRegression。你可以这样训练回归器:

from sklearn.linear_model import LinearRegressionX = np.random.randint(0,1000, (20000, 2))y = X.sum(1)lr = LinearRegression()lr.fit(X,y)

然后同样生成一个包含未见过的组合的测试集,希望回归器能够准确预测:

X_test = X = np.random.randint(0,1000, (2000, 2))y_test = X.sum(1)

如果我们用训练好的模型进行预测,并将预测值与原始值进行比较,我们会发现模型确实如我们期望的那样完美地映射了加法函数:

y_pred = lr.predict(X_test)pd.DataFrame(np.vstack([y_test, y_pred]).T, columns=['Test', 'Pred']).head(10)    Test    Pred0  1110.0  1110.01   557.0   557.02    92.0    92.03  1210.0  1210.04  1176.0  1176.05  1542.0  1542.0

通过检查模型的coef_,我们可以看到模型已经学习了以下最优系数:

lr.coef_# array([1., 1.])

以及:

lr.intercept_# 4.547473508864641e-13 -> 0

这基本上将线性回归转换成了加法,例如:

X_test[0]# array([127, 846])

所以我们会有y_pred = 0 + 1*127 + 1*846

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