目錄

• 前言
• 一、含義&優缺點&簡單實現
• • 1-1、網格搜索簡單實現
  • 1-2、帶有交叉驗證的網格搜索
• 二、GridSearchCV（網格搜索&交叉驗證）
• • 2-1、GridSearchCV簡介
  • 2-2、GridSearchCV方法
  • 2-3、GridSearchCV實戰
• 總結

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前言

網格搜索是調參俠常用的一種調參手段

一、含義&優缺點&簡單實現

含義：手動的給出一個模型中想要改動的所有參數，讓程序幫助我們使用窮舉法把所有參數組合運行一遍，選出最好的參數組合。一般和交叉驗證搭配使用，因為使用交叉驗證可以使得評分更加嚴謹。
優點：并行計算，速度很快
缺點：當參數量很多時，非常耗費計算資源。

1-1、網格搜索簡單實現

代碼介紹：使用鳶尾花數據集，嵌套兩層for循環來遍歷兩個參數列表，在訓練集上訓練之后，用模型在測試集上找到最好的分數并且輸出對應參數以及分數。

from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.svm import SVC from sklearn.model_selection import train_test_splitiris = load_iris() X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(iris.data,iris.target,random_state=0) print("Size of training set:{} size of testing set:{}".format(X_train.shape[0],X_test.shape[0]))#### grid search start best_score = 0 for gamma in [0.001,0.01,0.1,1,10,100]:for C in [0.001,0.01,0.1,1,10,100]:svm = SVC(gamma=gamma,C=C)#對于每種參數可能的組合，進行一次訓練；svm.fit(X_train,y_train)score = svm.score(X_test,y_test)if score > best_score:#找到表現最好的參數best_score = scorebest_parameters = {'gamma':gamma,'C':C} #### grid search endprint("Best score:{:.2f}".format(best_score)) print("Best parameters:{}".format(best_parameters))

輸出：
Size of training set:112 size of testing set:38
Best score:0.97
Best parameters:{‘gamma’: 0.001, ‘C’: 100}

1-2、帶有交叉驗證的網格搜索

代碼介紹：同樣的使用鳶尾花數據集，使用兩層for循環來賦值參數，不同的是每一層循環內使用對應的參數來做訓練，并且使用交叉驗證函數cross_val_score來得到一個訓練的平均分數，循環結束，得到最好的參數，重新在訓練集上訓練，并且在測試集上得到分數。

from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.svm import SVC from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.model_selection import cross_val_scoreiris = load_iris() X_trainval,X_test,y_trainval,y_test = train_test_split(iris.data,iris.target,random_state=0) best_score = 0.0 for gamma in [0.001,0.01,0.1,1,10,100]:for C in [0.001,0.01,0.1,1,10,100]:svm = SVC(gamma=gamma,C=C)scores = cross_val_score(svm,X_trainval,y_trainval,cv=5) #5折交叉驗證score = scores.mean() #取平均數if score > best_score:best_score = scorebest_parameters = {"gamma":gamma,"C":C} svm = SVC(**best_parameters) svm.fit(X_trainval,y_trainval) test_score = svm.score(X_test,y_test) print("Best score on validation set:{:.2f}".format(best_score)) print("Best parameters:{}".format(best_parameters)) print("Score on testing set:{:.2f}".format(test_score))

輸出：
Best score on validation set:0.97
Best parameters:{‘gamma’: 0.1, ‘C’: 10}
Score on testing set:0.97

二、GridSearchCV（網格搜索&交叉驗證）

2-1、GridSearchCV簡介

含義：（sklearn類的一個方法）GridSearchCV既包含了網格搜索，又包含了交叉驗證。只要輸入參數列表，就可以保證在指定的參數范圍內找到精度最高的參數，適合小型數據集，但是缺點是要遍歷所有可能的參數組合的話，在面對大數據集和多參數的情況下，將會非常耗時。
補充：當數據量較大時，可以選擇使用坐標下降法，即拿對模型影響較大的參數依次調優。
網格搜索：使用不同的參數組合來找到在驗證集上精度最高的參數。
k折交叉驗證：k折交叉驗證將所有數據集分成k份，不重復地每次取其中一份做測試集，用其余k-1份做訓練集訓練模型，之后計算該模型在測試集上的得分,將k次的得分取平均得到最后的得分。

2-2、GridSearchCV方法

GridSearchCV參數說明

sklearn.model_selection.GridSearchCV(# 選擇使用的分類器 estimator, # 需要最優化的參數的取值，值為字典或者列表。param_grid, *, # 模型評價標準。scoring=None, # 使用處理器的個數，默認為1，當為-1時，表示使用所有處理器。n_jobs=None, # 默認為True，為True時，默認為各個樣本fold概率分布一致。iid='deprecated', # 默認為True，即在搜索參數結束后，用最佳參數結果再次fit一遍全部數據集。refit=True, # 交叉驗證參數，默認為5，即使用五折交叉驗證。cv=None, verbose=0, pre_dispatch='2*n_jobs', error_score=nan, return_train_score=False )

GridSearchCV屬性以及方法說明

• cv_results_ : dict of numpy (masked) ndarrays具有鍵作為列標題和值作為列的dict，可以導入到DataFrame中。注意，“params”鍵用于存儲所有參數候選項的參數設置列表。
• best_estimator_ : 最優模型以及對應的參數，如果refit = False，則不可用。
• best_score_ ：觀察到的最好的評分。
• best_parmas_ : 給出最佳結果的參數設置
• best_index_ : int 對應于最佳候選參數設置的索引（cv_results_數組）search.cv_results _ [‘params’] [search.best_index_]中的dict給出了最佳模型的參數設置，給出了最高的平均分數（search.best_score_）
• grid.fit(): 運行網格搜索
• predict: 使用找到的最佳參數在估計器上調用預測
• grid.score(): 模型在測試集上表現最好的分數。

2-3、GridSearchCV實戰

from sklearn.model_selection import GridSearchCV from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.svm import SVC from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.model_selection import cross_val_score#把要調整的參數以及其候選值 列出來； param_grid = {"gamma":[0.001,0.01,0.1,1,10,100],"C":[0.001,0.01,0.1,1,10,100]} print("Parameters:{}".format(param_grid))grid_search = GridSearchCV(SVC(),param_grid,cv=5) #實例化一個GridSearchCV類 X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(iris.data,iris.target,random_state=10) grid_search.fit(X_train,y_train) #訓練，找到最優的參數，同時使用最優的參數實例化一個新的SVC estimator。 print("Test set score:{:.2f}".format(grid_search.score(X_test,y_test))) print("Best parameters:{}".format(grid_search.best_params_)) print("Best score on train set:{:.2f}".format(grid_search.best_score_))

輸出：
Parameters:{‘gamma’: [0.001, 0.01, 0.1, 1, 10, 100], ‘C’: [0.001, 0.01, 0.1, 1, 10, 100]}
Test set score:0.97
Best parameters:{‘C’: 10, ‘gamma’: 0.1}
Best score on train set:0.98

參考文章：
sklearn中的GridSearchCV方法詳解.
機器學習（四）——模型調參利器 gridSearchCV（網格搜索）.
Python機器學習筆記：Grid SearchCV（網格搜索）.
sklearn官網.

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總結

今天是周日！ 斗破更新了，休息的時候我要馬上去看！😄

總結

以上是生活随笔為你收集整理的网格搜索的原理以及实战以及相关API（GridSearchCV）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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