机器学习数据集----训练集、测试集以及验证集

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1、训练集

用来构建模型，通过训练拟合一些参数建立分类器。

2、验证集

用于确定网络结构以及调整模型的超参数。

使用验证集的目的就是为了快速调参（如网络层数、网络节点数、迭代次数等等），从而获得当前最优模型。

验证集是在训练集中划分出的一部分。

验证集不是必须要有的！

3、测试集

用来评估最终模型好坏。

4、是否需要划分验证集判断

4.1划分验证集

如果样本数量为万级以上，可以考虑划分为训练集（60%）、验证集（20%）、测试集（20%）；

如果样本数量达到百万级以上，验证集和测试集都留1W即可；

超参数越少或者容易调整，可以减少验证集比例，更多的分配给训练集。

4.2不需要划分验证集

如果样本数量少于1w，可以不用划分验证集，采用交叉验证训练优化选择模型。

5、交叉验证

5.1简单交叉验证

所谓简单是相对于其他交叉验证方法而言的。

随机将样本划分为训练集（70%）和测试集（30%），用训练集训练模型，用测试集验证模型及参数。接着再把样本打乱，重新选择训练集和测试集，继续训练模型和验证模型。最终选择损失函数评估最优模型和参数。

5.2 K折交叉验证

将样本随机划分为K个大小相同的互斥的子集，每次选K-1个作为训练集，剩的那个作为测试集。重复若干次（小于K）后，选择损失函数评估最优模型和参数。

这种方法评估结果的稳定性和保真性很大程度上取决于K的选择。

5.3留一交叉验证

是K折交叉验证的特例，适用于样本数量很少的情况。

该方法中，K等于样本数量N，每次选择N-1个样本进行训练，剩的1个样本进行测试。

5.4三种方法的选择

如果只是做个初步的模型建立，不是做深入分析的话，选择简单交叉验证，否则用K折交叉验证；在样本量少的情况下，使用留一交叉验证。

5.5交叉验证函数

cross_val_predict和cross_val_score都是交叉验证函数，区别主要是而这返回的评估结果不一样。

①、cross_val_predict：返回的是与样本数量个数一样的分类结果或者预测值。可以通过该预测输出与实际目标值做对比，准确定位到预测出错的地方，有利于参数优化和问题排查。输出的预测值可以用于计算PR曲线和ROC曲线。 

 

其中，Ytrain为正确的标签，y_score为输出概率值，thresholds1为阈值，当 y_score>thresholds1时预测为正样本；当 y_score<thresholds1时预测为负样本。注意，输出的precision和recall最后一个值分别为1和0，并且没有对应的阈值。

②、cross_val_score：输出的是每一折的得分（准确率），K个得分取平均值就是模型的平均性能。最终输出的Accuracy可以由平均得分和95%置信区间共同得出。

cross_val_predict的输出结果不可以作为模型泛化性能参考；cross_val_score可以作为模型泛化性能的参考。

5.6置信区间

表示估计的准确度或精确度。

 

 

 

 

 

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