Python无监督学习实战：常见的无监督算法与实例

作者：Nicky2024.02.18 06:59浏览量：153

简介：在Python中，无监督学习是一种通过数据特征和结构来理解数据的机器学习技术。常见的无监督算法包括聚类分析、降维、关联规则学习和频繁模式挖掘。这些算法可以用于各种应用场景，如数据挖掘、推荐系统和自然语言处理。本文将通过实例介绍几种常见的无监督算法，并给出相应的Python代码实现。

在Python中，无监督学习是一种通过数据特征和结构来理解数据的机器学习技术。它不需要对数据进行标记或分类，而是从原始数据中提取有用的信息和知识。常见的无监督算法包括聚类分析、降维、关联规则学习和频繁模式挖掘。这些算法可以用于各种应用场景，如数据挖掘、推荐系统和自然语言处理。

下面我们将通过实例介绍几种常见的无监督算法，并给出相应的Python代码实现。

  1. 聚类分析
    聚类分析是一种常见的无监督学习方法，它将相似的对象分组在一起，使得同一组内的对象尽可能相似，不同组的对象尽可能不同。常见的聚类算法包括K-means聚类、层次聚类和DBSCAN聚类等。

下面是一个使用K-means聚类算法的Python代码示例：

  1. from sklearn.cluster import KMeans
  2. from sklearn.datasets import make_blobs
  4. big_dataset = make_blobs(n_samples=1000, centers=5, random_state=42)
  6. kmeans = KMeans(n_clusters=5)
  7. kmeans.fit(big_dataset)
  9. # 打印聚类中心点
  10. print(kmeans.cluster_centers_)
  1. 降维
    降维是一种将高维数据转换为低维数据的无监督学习方法。通过降维，我们可以更好地理解数据的结构和特征，同时减少计算复杂度和过拟合问题。常见的降维算法包括主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）和t-SNE等。

下面是一个使用PCA进行降维的Python代码示例：

  1. from sklearn.decomposition import PCA
  2. from sklearn.datasets import load_digits
  4. digits = load_digits(return_X_y=True)
  5. X, y = digits[0], digits[1]
  7. pca = PCA(n_components=2)
  8. pca.fit(X)
  10. # 打印降维后的数据点
  11. pca_data = pca.transform(X)
  12. print(npca_data)
  1. 关联规则学习
    关联规则学习是一种用于发现数据集中项集之间有趣关系的无监督学习方法。常见的关联规则算法包括Apriori和FP-Growth等。关联规则学习常用于推荐系统、购物篮分析和广告投放等领域。

下面是一个使用FP-Growth算法进行关联规则学习的Python代码示例：

python from mlxtend.frequent_patterns import apriori, association_rules from mlxtend.frequent_patterns import frequent_items_recommender from mlxtend.frequent_patterns import chinese_restaurant_process from mlxtend.preprocessing import TransactionEncoder from sklearn.datasets import load_iris import pandas as pd import numpy as np import operator import matplotlib.pyplot as plt from itertools import combinations, chain, islice, tee from collections import defaultdict, Counter, deque, OrderedDict, namedtuple, UserDict, UserList, UserString, MutableMapping, MutableSequence, MutableSet, MutableInt, MutableFloat, MutableComplex, Sequence, Set, Mapping, Hashable, Iterable, Sized, Iterator, Callable, Tuple, MappingView, SizedView, Reversible, Container, abcfrom functools import reducefrom operator import itemgetterfrom collections.abc import MappingViewfrom collections.abc import SizedViewfrom collections.abc import Reversiblepython
iris = load_iris()
te = TransactionEncoder()
te_array = te.fit(iris[‘data’]).transform(iris[‘data’])
fd = frequent_items_recommender(support=0.1)
fitems = fd(te_array)

画出频繁项集的树状图

fig = plt.figure(figsize=(15, 10))
ax

最热文章