{"id":4059,"date":"2023-07-13T21:08:59","date_gmt":"2023-07-13T21:08:59","guid":{"rendered":"https:\/\/statorials.org\/de\/polynomregression-sklearn\/"},"modified":"2023-07-13T21:08:59","modified_gmt":"2023-07-13T21:08:59","slug":"polynomregression-sklearn","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/statorials.org\/de\/polynomregression-sklearn\/","title":{"rendered":"So f\u00fchren sie eine polynomregression mit scikit-learn durch"},"content":{"rendered":"<p><\/p>\n<hr>\n<p><span style=\"color: #000000;\"><a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/polynomielle-regression-1\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Die polynomielle Regression<\/a> ist eine Technik, die wir verwenden k\u00f6nnen, wenn die Beziehung zwischen einer Pr\u00e4diktorvariablen und einer <a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/variablen-erklarende-antworten\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Antwortvariablen<\/a> nichtlinear ist.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Diese Art der Regression hat die Form:<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Y = \u03b2 <sub>0<\/sub> <sup>+<\/sup> \u03b2 <sub>1<\/sub> X + \u03b2 <sub>2<\/sub> X <sup>2<\/sup> + \u2026 + \u03b2 <sub>h<\/sub><\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">wobei <em>h<\/em> der \u201eGrad\u201c des Polynoms ist.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Das folgende Schritt-f\u00fcr-Schritt-Beispiel zeigt, wie Sie mit sklearn eine Polynomregression in Python durchf\u00fchren.<\/span><\/p>\n<h2> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Schritt 1: Erstellen Sie die Daten<\/strong><\/span><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Erstellen wir zun\u00e4chst zwei NumPy-Arrays, um die Werte eines Pr\u00e4diktors und einer Antwortvariablen zu speichern:<\/span> <\/p>\n<pre style=\"background-color: #e5e5e5; font-size: 15px;\"> <strong><span style=\"color: #008000;\">import<\/span> matplotlib. <span style=\"color: #3366ff;\">pyplot<\/span> <span style=\"color: #008000;\">as<\/span> plt\n<span style=\"color: #008000;\">import<\/span> numpy <span style=\"color: #008000;\">as<\/span> np\n\n<span style=\"color: #008080;\">#define predictor and response variables\n<\/span>x = np. <span style=\"color: #3366ff;\">array<\/span> ([2, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 9, 11, 12])\ny = np. <span style=\"color: #3366ff;\">array<\/span> ([18, 16, 15, 17, 20, 23, 25, 28, 31, 30, 29])\n\n<span style=\"color: #008080;\">#create scatterplot to visualize relationship between x and y\n<\/span>plt. <span style=\"color: #3366ff;\">scatter<\/span> (x,y)\n<\/strong><\/pre>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\" wp-image-32377 aligncenter\" src=\"https:\/\/statorials.org\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/polysk1.png\" alt=\"\" width=\"502\" height=\"381\" srcset=\"\" sizes=\"\"><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Aus dem Streudiagramm k\u00f6nnen wir erkennen, dass die Beziehung zwischen x und y nicht linear ist.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Daher ist es eine gute Idee, ein polynomiales Regressionsmodell an die Daten anzupassen, um die nichtlineare Beziehung zwischen den beiden Variablen zu erfassen.<\/span><\/p>\n<h2> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Schritt 2: Passen Sie das polynomiale Regressionsmodell an<\/strong><\/span><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Der folgende Code zeigt, wie sklearn-Funktionen verwendet werden, um ein Polynom-Regressionsmodell 3. Grades an diesen Datensatz anzupassen:<\/span><\/p>\n<pre style=\"background-color: #e5e5e5; font-size: 15px;\"> <span style=\"color: #000000;\"><strong><span style=\"color: #008000;\">from<\/span> sklearn. <span style=\"color: #008000;\"><span style=\"color: #3366ff;\">preprocessing<\/span> import<\/span> PolynomialFeatures\n<span style=\"color: #008000;\">from<\/span> sklearn. <span style=\"color: #3366ff;\">linear_model<\/span> <span style=\"color: #008000;\">import<\/span> LinearRegression\n\n<span style=\"color: #008080;\">#specify degree of 3 for polynomial regression model\n#include bias=False means don't force y-intercept to equal zero<\/span>\npoly = PolynomialFeatures(degree= <span style=\"color: #008000;\">3<\/span> , include_bias= <span style=\"color: #008000;\">False<\/span> )\n\n<span style=\"color: #008080;\">#reshape data to work properly with sklearn\n<\/span>poly_features = poly. <span style=\"color: #3366ff;\">fit_transform<\/span> ( <span style=\"color: #3366ff;\">x.reshape<\/span> (-1, 1))\n\n<span style=\"color: #008080;\">#fit polynomial regression model\n<\/span>poly_reg_model = LinearRegression()\npoly_reg_model. <span style=\"color: #3366ff;\">fit<\/span> (poly_features,y)\n\n<span style=\"color: #008080;\">#display model coefficients\n<\/span><span style=\"color: #008000;\">print<\/span> (poly_reg_model. <span style=\"color: #3366ff;\">intercept_<\/span> , poly_reg_model. <span style=\"color: #3366ff;\">coef_<\/span> )\n\n33.62640037532282 [-11.83877127 2.25592957 -0.10889554]\n<\/strong><\/span><\/pre>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Mithilfe der in der letzten Zeile angezeigten Modellkoeffizienten k\u00f6nnen wir die angepasste polynomiale Regressionsgleichung wie folgt schreiben:<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">y = -0,109x <sup>3<\/sup> + 2,256x <sup>2<\/sup> \u2013 11,839x + 33,626<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Diese Gleichung kann verwendet werden, um den erwarteten Wert der Antwortvariablen bei gegebenem Wert der vorhergesagten Variablen zu ermitteln.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Wenn x beispielsweise 4 ist, w\u00e4re der erwartete Wert f\u00fcr die Antwortvariable y 15,39:<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">y = -0,109(4) <sup>3<\/sup> + 2,256(4) <sup>2<\/sup> \u2013 11,839(4) + 33,626= 15,39<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Hinweis<\/strong> : Um ein polynomiales Regressionsmodell mit einem anderen Grad anzupassen, \u00e4ndern Sie einfach den Wert des <strong>Gradarguments<\/strong> in der Funktion <strong>PolynomialFeatures()<\/strong> .<\/span><\/p>\n<h2> <strong><span style=\"color: #000000;\">Schritt 3: Visualisieren Sie das polynomiale Regressionsmodell<\/span><\/strong><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\"><span style=\"color: #000000;\">Schlie\u00dflich k\u00f6nnen wir ein einfaches Diagramm erstellen, um das an die urspr\u00fcnglichen Datenpunkte angepasste polynomielle Regressionsmodell zu visualisieren:<\/span><\/span> <\/p>\n<pre style=\"background-color: #e5e5e5; font-size: 15px;\"> <span style=\"color: #000000;\"><strong><span style=\"color: #008080;\">#use model to make predictions on response variable\n<\/span>y_predicted = poly_reg_model. <span style=\"color: #3366ff;\">predict<\/span> (poly_features)\n\n<span style=\"color: #008080;\">#create scatterplot of x vs. y\n<\/span>plt. <span style=\"color: #3366ff;\">scatter<\/span> (x,y)\n\n<span style=\"color: #008080;\">#add line to show fitted polynomial regression model\n<\/span>plt. <span style=\"color: #3366ff;\">plot<\/span> (x,y_predicted,color=' <span style=\"color: #ff0000;\">purple<\/span> ')\n<\/strong><\/span><\/pre>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\" wp-image-32378 aligncenter\" src=\"https:\/\/statorials.org\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/polysk2.png\" alt=\"\" width=\"523\" height=\"392\" srcset=\"\" sizes=\"\"><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Aus der Grafik k\u00f6nnen wir ersehen, dass das polynomiale Regressionsmodell gut zu den Daten zu passen scheint, ohne dass <a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/uberanpassung-des-maschinellen-lernens\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">es zu einer \u00dcberanpassung kommt<\/a> .<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Hinweis<\/strong> : Die vollst\u00e4ndige Dokumentation f\u00fcr die Funktion sklearn <strong>PolynomialFeatures()<\/strong> finden Sie <a href=\"https:\/\/scikit-learn.org\/stable\/modules\/generated\/sklearn.preprocessing.PolynomialFeatures.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">hier<\/a> .<\/span><\/p>\n<h2> <span style=\"color: #000000;\"><strong><span style=\"color: #000000;\">Zus\u00e4tzliche Ressourcen<\/span><\/strong><\/span><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Die folgenden Tutorials erkl\u00e4ren, wie Sie andere h\u00e4ufige Aufgaben mit sklearn ausf\u00fchren:<\/span><\/p>\n<p> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/sklearn-regressionskoeffizienten\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">So extrahieren Sie Regressionskoeffizienten aus sklearn<\/a><br \/> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/ausgewogenes-prazisions-python-sklearn\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">So berechnen Sie die ausgewogene Pr\u00e4zision mit sklearn<\/a><br \/><a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/sklearn-klassifizierungsbericht\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">So interpretieren Sie den Klassifizierungsbericht in Sklearn<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die polynomielle Regression ist eine Technik, die wir verwenden k\u00f6nnen, wenn die Beziehung zwischen einer Pr\u00e4diktorvariablen und einer Antwortvariablen nichtlinear ist. 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