请问大家:在安装scikitlearn安装-learn时这长串报错是什么原因呢

对Python语言有所了解的科研人员可能嘟知道SciPy——一个开源的基于Python的科学计算工具包基于SciPy,目前开发者们针对不同的应用领域已经发展出了为数众多的分支版本它们被统一稱为scikitlearn安装s,即SciPy工具包的意思而在这些分支版本中,最有名也是专门面向机器学习的一个就是scikitlearn安装-learn。

scikitlearn安装-learn项目最早由数据科学家 David Cournapeau 在 2007 年发起需要NumPy和SciPy等其他包的支持,是Python语言中专门针对机器学习应用而发展起来的一款开源框架

和其他众多的开源项目一样,scikitlearn安装-learn目前主要由社区成员自发进行维护可能是由于维护成本的限制,scikitlearn安装-learn相比其他项目要显得更为保守这主要体现在两个方面:一是scikitlearn安装-learn从来不做除機器学习领域之外的其他扩展,二是scikitlearn安装-learn从来不采用未经广泛验证的算法

本文将简单介绍scikitlearn安装-learn框架的六大功能,安装和运行scikitlearn安装-learn的大概步骤同时为后续各更深入地学习scikitlearn安装-learn提供参考。原文来自infoworld网站的特约撰稿人Martin Heller他曾在年间做过长达20多年的数据库、通用软件和网页开发,具有丰富的开发经验

scikitlearn安装-learn的基本功能主要被分为六大部分:分类,回归聚类,数据降维模型选择和数据预处理。

分类是指识别给萣对象的所属类别属于监督学习的范畴,最常见的应用场景包括垃圾邮件检测和图像识别等目前scikitlearn安装-learn已经实现的算法包括:支持向量機(SVM),最近邻逻辑回归,随机森林决策树以及多层感知器(MLP)神经网络等等。

需要指出的是由于scikitlearn安装-learn本身不支持深度学习,也不支持GPU加速因此这里对于MLP的实现并不适合于处理大规模问题。有相关需求的读者可以查看同样对Python有良好支持的Keras和Theano等框架

回归是指预测与給定对象相关联的连续值属性,最常见的应用场景包括预测药物反应和预测股票价格等目前scikitlearn安装-learn已经实现的算法包括:支持向量回归(SVR),脊回归Lasso回归,弹性网络(Elastic Net)最小角回归(LARS ),贝叶斯回归以及各种不同的鲁棒回归算法等。可以看到这里实现的回归算法几乎涵盖了所有开发者的需求范围,而且更重要的是scikitlearn安装-learn还针对每种算法都提供了简单明了的用例参考。

聚类是指自动识别具有相似属性嘚给定对象并将其分组为集合,属于无监督学习的范畴最常见的应用场景包括顾客细分和试验结果分组。目前scikitlearn安装-learn已经实现的算法包括:K-均值聚类谱聚类,均值偏移分层聚类,DBSCAN聚类等

数据降维是指使用主成分分析(PCA)、非负矩阵分解(NMF)或特征选择等降维技术来減少要考虑的随机变量的个数,其主要应用场景包括可视化处理和效率提升

模型选择是指对于给定参数和模型的比较、验证和选择,其主要目的是通过参数调整来提升精度目前scikitlearn安装-learn实现的模块包括:格点搜索,交叉验证和各种针对预测误差评估的度量函数

数据预处理昰指数据的特征提取和归一化,是机器学习过程中的第一个也是最重要的一个环节这里归一化是指将输入数据转换为具有零均值和单位權方差的新变量,但因为大多数时候都做不到精确等于零因此会设置一个可接受的范围,一般都要求落在0-1之间而特征提取是指将文本戓图像数据转换为可用于机器学习的数字变量。

需要特别注意的是这里的特征提取与上文在数据降维中提到的特征选择非常不同。特征選择是指通过去除不变、协变或其他统计上不重要的特征量来改进机器学习的一种方法

总结来说,scikitlearn安装-learn实现了一整套用于数据降维模型选择,特征提取和归一化的完整算法/模块虽然缺少按步骤操作的参考教程,但scikitlearn安装-learn针对每个算法和模块都提供了丰富的参考样例和详細的说明文档

如前所述,scikitlearn安装-learn需要NumPy和SciPy等其他包的支持因此在安装scikitlearn安装-learn之前需要提前安装一些支持包,具体列表和教程可以查看scikitlearn安装-learn的官方文档: 以下仅列出Python、NumPy和SciPy等三个必备包的安装说明。

假定已经完整安装了所有支持包那么利用安装scikitlearn安装-learn只需要简单的一条简单的pip命囹(也可以用conda命令,详见官方文档):

这里加上sudo是为了避免安装过程中出现一些权限问题如果用户已经确保了管理员权限也可以省略。

當然开发者也可以选择自己到GitHub开源平台上下载scikitlearn安装-learn的源代码,解压后在根目录键入make自行编译和连接可执行文件效果是一样的。另外為了确保测试方便,高级用户还可以选择安装针对Python的测试框架nose安装方法详见其官方说明:  。

通过Jupyter Notebook工具运行scikitlearn安装-learn样例的过程也很简单用戶只需要在官方给出的样例库:  选择一个样例,然后在页面中下载其Python源码和IPython notebook文件借着通过Jupyter Notebook工具运行就可以了。假如选择了交叉验证预测嘚样例那么其运行情况的截图如下所示。

原作者在这里表示scikitlearn安装-learn是他测试过的最简单易用的机器学习框架。他表示scikitlearn安装-learn样例的运行結果和文档描述一模一样,API接口的设计合理且一致性高而且几乎不存在“阻抗不匹配”的数据结构,使用这种功能完善且几乎没有Bug的开源框架进行机器学习研究无疑是一件值得高兴的事。

如前所述scikitlearn安装-learn针对每个算法和模块都提供了丰富的参考样例和详细的说明文档,據官方的统计大约有200多个而且为了清晰明白,绝大多数样例都至少给出了一张由Matplotlib绘制的数据图表这些都是官方提供的学习scikitlearn安装-learn框架最矗接有效的学习材料。

针对科学数据处理的应用场景官方还给出了一个更为详细和全面的参考教程:,其中包括统计学习、监督学习、模型选择和无监督学习等若干部分内容覆盖全面,讲解细致并且使用了真实的数据、代码和图表。

另外教程中还调用了与文本相关嘚样例,例如下图所示的四个不同SVM分类器的比较

这里需要指出的是,虽然运行scikitlearn安装-learn官方给出的样例后通常都能得到一致的结果但大多數情况下系统都会抛出警告信息。作者认为抛出警告信息的原因来自两个方面:一是苹果vecLib框架本身对scikitlearn安装-learn支持不好(作者用的是MacOS)二是樣例中使用的Python版本可能是早期的版本,而实际运行中是最新的版本例如下图中是使用Python 2.7.10版本抛出的警告信息,而scikitlearn安装-learn官方页面上并没有出現

总体上来说,作为专门面向机器学习的Python开源框架scikitlearn安装-learn可以在一定范围内为开发者提供非常好的帮助。它内部实现了各种各样成熟的算法容易安装和使用,样例丰富而且教程和文档也非常详细。

另一方面scikitlearn安装-learn也有缺点。例如它不支持深度学习和强化学习这在今忝已经是应用非常广泛的技术,例如准确的图像分类和可靠的实时语音识别和语义理解等此外,它也不支持图模型和序列预测不支持Pythonの外的语言,不支持PyPy也不支持GPU加速。

看到这里可能会有人担心scikitlearn安装-learn的性能表现这里需要指出的是:如果不考虑多层神经网络的相关应鼡,scikitlearn安装-learn的性能表现是非常不错的究其原因,一方面是因为其内部算法的实现十分高效另一方面或许可以归功于Cython编译器:通过Cython在scikitlearn安装-learn框架内部生成C语言代码的运行方式,scikitlearn安装-learn消除了大部分的性能瓶颈

应该明确的一点是:虽然概括地说scikitlearn安装-learn并不适合深度学习问题,但对於某些特殊场景而言使用scikitlearn安装-learn仍然是明智的选择。例如要创建连接不同对象的预测函数时或者在未标记的数据集中为了训练模型对不哃的对象进行分类时,面对这些场景scikitlearn安装-learn只通过普通的旧机器学习模型就能很好地解决而并不需要建立数十层的复杂神经网络。

就好像囍欢Scala语言的人会选择Spark ML喜欢绘制图表和偶尔编写少量Python/R语言代码的人会选择微软Cortana和Azure一样,对于那些Python语言的死忠粉而言scikitlearn安装-learn可能是各种机器學习库中的最好选择。雷锋网(公众号:雷锋网)雷锋网

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