r语言 train函数有哪些方法

Python047

r语言 train函数有哪些方法,第1张

R语言实际上是函数的集合,用户可以使用base,stats等包中的基本函数,也可以自己编写函数完成一定的功能。但是初学者往往认为编写R函数十分困难,或者难以理解。这里对如何编写R函数进行简要的介绍。函数是对一些程序语句的封装。换句话说,编写函数,可以减少人们对重复代码书写,从而让R脚本程序更为简洁,高效。同时也增加了可读性。一个函数往往完成一项特定的功能。例如,求标准差sd,求平均值,求生物多样性指数等。R数据分析,就是依靠调用各种函数来完成的。但是编写函数也不是轻而易举就能完成的,需要首先经过大量的编程训练。特别是对R中数据的类型,逻辑判别、下标、循环等内容有一定了解之后,才好开始编写函数。 对于初学者来说,最好的方法就是研究现有的R函数。因为R程序包都是开源的,所有代码可见。研究现有的R函数能够使编程水平迅速提高。R函数无需首先声明变量的类型,大部分情况下不需要进行初始化。一个完整的R函数,需要包括函数名称,函数声明,函数参数以及函数体几部分。1. 函数名称,即要编写的函数名称,这一名称就作为将来调用R函数的依据。2. 函数声明,包括 <- function, 即声明该对象的类型为函数。3. 函数参数,这里是输入的数据,函数参数是一个虚拟出来的一个对象。函数参数所等于的数据,就是在函数体内部将要处理的值,或者对应的数据类型。 函数体内部的程序语句进行数据处理,就是对参数的值进行处理 ,这种处理只在调用函数的时候才会发生。函数的参数可以有多种类型。R help的界面对每个函数,及其参数的意义及所需的数据类型都进行了说明。4. 函数体常常包括三部分.(1). 异常处理输入的数据不能满足函数计算的要求,或者类型不符, 这时候一定要设计相应的机制告诉用户,输入的数据在什么地方有错误。 错误又分为两种。第一种, 如果输入的数据错误不是很严重,可以经过转换,变为符合处理要求的数据时, 此时只需要给用户一个提醒,告知数据类型不符,但是函数本身已经 进行了相应的转换。第二种,数据完全不符合要求,这种情况下,就 要终止函数的运行,而告知因为什么,函数不能运行。这样,用户在 使用函数的情况先才不至于茫然。(2). 运算过程包括具体的运算步骤。 运算过程和该函数要完成的功能有关。R运算过程中,应该尽量减少循环的使用,特别是嵌套循环。R提供了 apply,replicate等一系列函数,来代替循环,应该尽量应用这些函数, 提高效率。 如果在R中实在太慢,那么核心部分只能依靠C或者Fortran 等语言编写,然后再用R调用这些编译好的模块,达到更高的效率。运算过程中,需要大量用到if等条件作为判别的标准。if和while都是需要数据TRUE/FALSE这样的逻辑类型变量,这就意味着,if内部,往往是对条件的判别,例如 is.na, is.matrix, is.numeric等等,或者对大小的比较,如,if(x >0), if(x == 1), if(length(x)== 3)等等。if后面,如果是1行,则花括号可以省略,否则就必须要将所有的语句都放在花括号中。这和循环是一致的。例子:## if与条件判断fun.test <- function(a, b, method = "add"){if(method == "add") { ## 如果if或者for/while;res <- a + b ## 等后面的语句只有一行,则无需使用花括号。}if(method == "subtract"){res <- a - b}return(res) ## 返回值}### 检验结果fun.test(a = 10, b = 8, method = "add")fun.test(a = 10, b = 8, method = "substract")

样本不均衡问题是指在机器学习分类任务中,不同类型的样本占比差距悬殊。

比如训练数据有100个样本,其中只有5个正样本,其余均为负样本,这样正样本:负样本=5%:95%,训练数据中负样本过多,会导致模型无法充分学习到正样本的信息,这时候模型的正确率往往较高,但特异性却很低,即模型识别正样本的能力很差。这样的模型是无法投入实际项目中的,我们需要解决不均衡问题带来的影响。

解决样本不均衡,采用的方法是重采样。根据采样的方法,分为欠采样、过采样和组合采样。

在R语言中, ROSE 包用于处理样本不均衡问题。

安装包

加载示范数据,查看列联表。可以看到训练数据 hacide.train 出现了样本不均衡,正样本1只有20个,负样本0有980个。

欠采样会缩小训练数据。训练数据虽然正负样本均衡了,但由于原始的正样本很少,导致处理后总样本数减少很多。这个方法适用于训练数据很大,且正样本也较大的情况,可以用欠采样来减少训练数据规模,提高训练速度。

过采样会增大训练数据。该方法适用于训练数据中正样本数量较少的情况。

组合采样会同时增加正样本和减少负样本。参数 N 表示处理后样本总数,一般设置为训练数据样本数。

不均衡样本对模型的训练结果会产生较大偏差,以实际分类问题为例,对比一下处理与不处理均衡样本的结果。

从预测的结果来看,均衡处理与不均衡处理的模型准确率都很高,都超过了98%,貌似模型都很好。但均衡处理后模型的特异性达到了73.68%,未采用均衡处理的模型只有36.84%,显然 均衡处理能提高模型的特异性

处理样本不均衡问题是做分类问题不可或缺的的一步,针对训练数据的情况,可以采用不同的均衡处理方法。均衡处理的目的是尽可能多的且高效的利用训练数据里的信息,不至于后续训练出的模型学习的不够充分,出现较大偏差。均衡处理对于既要求准确率高,又要求特异性高的模型来说尤为重要。