对不平衡数据使用 sklearn.train_test_split

Question

我有一个非常不平衡的数据集。我使用 sklearn.train_test_split 函数来提取火车数据集。现在我想对火车数据集进行过采样，所以我过去常常计算 type1 的数量（我的数据集有 2 个类别和类型（type1 和 tupe2），但我的几乎所有火车数据都是 type1。所以我不能过采样。

以前我曾经用我编写的代码拆分训练测试数据集。在该代码中，所有 type1 数据的 0.8 和所有 type2 数据的 0.8 在训练数据集中。

如何将此方法与 train_test_split 函数或 sklearn 中的其他拆分方法一起使用？

*我应该只使用sklearn或者我自己写的方法。

Answer 1

您正在寻找分层。 Why?

方法 train_test_split 中有一个参数 stratify，您可以向其提供标签列表，例如:

from sklearn.model_selection import train_test_split
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y,
                                                    stratify=y, 
                                                    test_size=0.2)

还有StratifiedShuffleSplit.

Answer 2

看来我们都遇到了类似的问题。不幸的是，不平衡学习并不总是你需要的，scikit 也没有提供你想要的功能。您将想要实现自己的代码。

这就是我为我的申请提出的。请注意，我没有足够的时间来调试它，但我相信从我所做的测试来看它是有效的。希望对您有所帮助：

def equal_sampler(classes, data, target, test_frac):
    
    # Find the least frequent class and its fraction of the total
    _, count = np.unique(target, return_counts=True)
    fraction_of_total = min(count) / len(target)
    
    # split further into train and test
    train_frac = (1-test_frac)*fraction_of_total
    test_frac = test_frac*fraction_of_total
    
    # initialize index arrays and find length of train and test
    train=[]
    train_len = int(train_frac * data.shape[0])
    test=[]
    test_len = int(test_frac* data.shape[0])
    
    # add values to train, drop them from the index and proceed to add to test
    for i in classes:
        indeces = list(target[target ==i].index.copy())
        train_temp = np.random.choice(indeces, train_len, replace=False)
        for val in train_temp:
            train.append(val)
            indeces.remove(val)
        test_temp = np.random.choice(indeces, test_len, replace=False)
        for val in test_temp:
            test.append(val)
    
    # X_train, y_train, X_test, y_test
    return data.loc[train], target[train], data.loc[test], target[test]

对于输入，类需要一个可能值的列表，data 需要用于预测的数据帧列，target 需要目标列。

请注意，由于三重 for 循环（list.remove 需要线性时间），该算法可能不是非常有效。尽管如此，它应该相当快。

Answer 3

您还可以按如下方式查看分层随机拆分：

 # We use a utility to generate artificial classification data.
 from sklearn.datasets import make_classification
 from sklearn.model_selection import StratifiedShuffleSplit
 from sklearn.svm import SVC
 from sklearn.pipeline import make_pipeline

 X, y = make_classification(n_samples=100, n_informative=10, n_classes=2)
 sss = StratifiedShuffleSplit(n_splits=5, test_size=0.5, random_state=0)
 for train_index, test_index in sss.split(X, y):
    print("TRAIN:", train_index, "TEST:", test_index)
    X_train, X_test = X[train_index], X[test_index]
    y_train, y_test = y[train_index], y[test_index]
    clf = make_pipeline(StandardScaler(), SVC(gamma='auto'))
    clf.fit(X_train, y_train)
    y_pred = clf.predict(X_test)

对不平衡数据使用 sklearn.train_test_split

using sklearn.train_test_split for Imbalanced data

training-data

python-3.x

scikit-learn

oversampling

imbalanced-data