随机森林算法r语言

‘壹’ R语言，怎么保存计算好的随机森林模型，或者怎么做可以不用每次都重算模型

你可以先把训练好的模型赋值到一个变量，然后保存工作空间到一个.RData文件。

‘贰’ 随机森林算法怎么提高预测数据的准确率

不了解什么是随机森林。感觉应该是一种算法。如果做计算机视觉建议你用OpenCV,R语言主要用在统计分析、机器学习领域。你找几篇这方面的文献看看别人跟你做类似课题时是用C++还是R。

‘叁’ 随机森林算法是什么

随机森林指的是利用多棵树对样本进行训练并预测的一种分类器。该分类器最早由Leo Breiman和Adele Cutler提出，并被注册成了商标。

在机器学习中，随机森林是一个包含多个决策树的分类器， 并且其输出的类别是由个别树输出的类别的众数而定。 Leo Breiman和Adele Cutler发展出推论出随机森林的算法。 而 "Random Forests" 是他们的商标。

这个术语是1995年由贝尔实验室的Tin Kam Ho所提出的随机决策森林（random decision forests）而来的。

这个方法则是结合 Breimans 的 "Bootstrap aggregating" 想法和 Ho 的"random subspace method"以建造决策树的集合。

学习算法

根据下列算法而建造每棵树：

1、 用N来表示训练用例（样本）的个数，M表示特征数目。

2、 输入特征数目m，用于确定决策树上一个节点的决策结果；其中m应远小于M。

3、 从N个训练用例（样本）中以有放回抽样的方式，取样N次，形成一个训练集（即bootstrap取样），并用未抽到的用例（样本）作预测，评估其误差。

4、 对于每一个节点，随机选择m个特征，决策树上每个节点的决定都是基于这些特征确定的。根据这m个特征，计算其最佳的分裂方式。

5、 每棵树都会完整成长而不会剪枝，这有可能在建完一棵正常树状分类器后会被采用）。

(3)随机森林算法r语言扩展阅读：

基于随机森林的非监督学习

作为构建的一部分，随机森林预测器自然会导致观测值之间的不相似性度量。还可以定义未标记数据之间的随机森林差异度量：其思想是构造一个随机森林预测器，将“观测”数据与适当生成的合成数据区分开来。

观察到的数据是原始的未标记数据，合成数据是从参考分布中提取的。随机森林的不相似性度量之所以吸引人，是因为它能很好地处理混合变量类型，对输入变量的单调变换是不敏感的，而且在存在异常值的情况下度量结果依然可靠。

由于其固有变量的选择，随机森林不相似性很容易处理大量的半连续变量。

‘肆’ 机器学习有哪些算法

1. 线性回归
在统计学和机器学习领域，线性回归可能是最广为人知也最易理解的算法之一。
2. Logistic 回归
Logistic 回归是机器学习从统计学领域借鉴过来的另一种技术。它是二分类问题的首选方法。
3. 线性判别分析
Logistic 回归是一种传统的分类算法，它的使用场景仅限于二分类问题。如果你有两个以上的类，那么线性判别分析算法（LDA）是首选的线性分类技术。
4.分类和回归树
决策树是一类重要的机器学习预测建模算法。
5. 朴素贝叶斯
朴素贝叶斯是一种简单而强大的预测建模算法。
6. K 最近邻算法
K 最近邻（KNN）算法是非常简单而有效的。KNN 的模型表示就是整个训练数据集。
7. 学习向量量化
KNN 算法的一个缺点是，你需要处理整个训练数据集。
8. 支持向量机
支持向量机（SVM）可能是目前最流行、被讨论地最多的机器学习算法之一。
9. 袋装法和随机森林
随机森林是最流行也最强大的机器学习算法之一，它是一种集成机器学习算法。

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‘伍’ R语言之决策树和随机森林

R语言之决策树和随机森林
总结决策树之前先总结一下特征的生成和选择，因为决策树就是一种内嵌型的特征选择过程，它的特征选择和算法是融合在一起的，不需要额外的特征选择。
一、特征生成：
特征生成是指在收集数据之时原始数据就具有的数据特征，这些数据特征由收集的数据决定（其实也就是在产品定型时设定的需要收集的数据特征），当然，在数据预处理时，也可以在此基础上构造一些新的数据特征，这些特征越多越好，表示你考虑问题比较周全，具体那些变量有用或没用，这要交给下一步特征选择来决定。
二、特征选择
特征选择是指在原有数据特征的基础上，去除重要性比较低的特征变量，过滤出有用的特征变量。这里比较困难的是搞清楚什么样的特征比较重要？这需要根据具体的问题具体分析，有些变量的选择可以很直观的看出来，但这种直觉也不一定正确。对于常用特征选择方法主要有：过滤型、包装型、内嵌型。
过滤型：是指你可以根据某个统计量的大小排序来选择特征变量，如相关系数、p值、R值等
包装型：是指在一个特征集合中选取最优的特征子集。具体需要考虑：用什么样的算法来选取？选取的最优的标准是什么？
常用的算法是分步回归包括向前搜索、向后删除、双向搜索
向前搜索：每次选取一个能使模型预测或分类效果最好的特征变量进来，进来后不退出，直到模型改善效果不再明显；
向后删除：是指每次从特征全集中每次删除一个特征变量能使模型预测或分类效果最好，退出后不进来，直到模型改善效果不再明显；
双向搜索：是指每次每次删除一个特征变量或加入一个特征变量能使模型预测或分类效果最好，退出的不进来，进来的不退出，直到模型改善效果不再明显；
这里再提一下特征变量选择的几个标准：p值、R值、AIC（越小效果越好）、BIC（越小效果越好）、熵（越小效果越好）
内嵌型：这里应该主要就是像决策树这样的情况，算法内部完成特征变量的选取。
三、决策树
决策的几个要点：1、如何决策？（也就是如何树如何分叉）------熵和信息增益---这里面包含的就是特征的选择？哪个特征变量包含的信息量大，就排在前面，至于最后树的深度就决定特征变量的个数。
当然不同的算法使用的衡量的标准不同，还有：信息增益比、基尼不纯系数
2、如何剪枝？-----一般是事后剪枝
3、连续性变量如何离散化？-----阈值的选择
熵：是指信息的混合程度（混乱程度），熵【0-1】越大表示该集合中混合的信息越多，也就表明这次的分叉效果不好还是有很多不同类的信息混在一起
信息增益：熵值的减少量，越大越好
决策树模型特点：模型易于解释；存储空间较小，以树的形式存储，决策树是一个弱分类器，不能完全分类，需要把多个弱分类器通过多数投票法组合在一起。
四、R包实现决策树
library(rpart)
library(rpart.plot)
## rpart.control对树进行一些设置
## xval是10折交叉验证
## minsplit是最小分支节点数，这里指大于等于20，那么该节点会继续分划下去，否则停止
## minbucket：叶子节点最小样本数
## maxdepth：树的深度
## cp全称为complexity parameter，指某个点的复杂度，对每一步拆分,模型的拟合优度必须提高的程度
ct <- rpart.control(xval=10, minsplit=20, cp=0.1)
## kyphosis是rpart这个包自带的数据集
## na.action：缺失数据的处理办法，默认为删除因变量缺失的观测而保留自变量缺失的观测。
## method：树的末端数据类型选择相应的变量分割方法:
## 连续性method=“anova”,离散型method=“class”,计数型method=“poisson”,生存分析型method=“exp”
## parms用来设置三个参数:先验概率、损失矩阵、分类纯度的度量方法（gini和information）
## cost是损失矩阵，在剪枝的时候，叶子节点的加权误差与父节点的误差进行比较，考虑损失矩阵的时候，从将“减少-误差”调整为“减少-损失”
data("Kyphosis")
fit <- rpart(Kyphosis~Age + Number + Start,data=kyphosis, method="class",control=ct,parms = list(prior = c(0.65,0.35), split = "information"));
## 作图有2种方法
## 第一种：
par(mfrow=c(1,3));plot(fit); text(fit,use.n=T,all=T,cex=0.9)
## 第二种，这种会更漂亮一些：
rpart.plot(fit, branch=1, branch.type=2, type=1, extra=102,
shadow.col="gray", box.col="green",
border.col="blue", split.col="red",
split.cex=1.2, main="Kyphosis决策树");
## rpart包提供了复杂度损失修剪的修剪方法，printcp会告诉分裂到每一层，cp是多少，平均相对误差是多少
## 交叉验证的估计误差（“xerror”列），以及标准误差(“xstd”列)，平均相对误差=xerror±xstd
printcp(fit)
## 通过上面的分析来确定cp的值
##调用CP（complexity parameter）与xerror的相关图，一种方法是寻找最小xerror点所对应
#的CP值，并由此CP值决定树的大小，另一种方法是利用1SE方法，寻找xerror+SE的最小点对应的CP值。
plotcp(fit)
##利用以下方法进行修剪：
## prune(fit, cp= fit$cptable[which.min(fit$cptable[,"xerror"]),"CP"])
fit2 <- prune(fit, cp=0.01)
#利用模型预测
ndata=data.frame(...)
predict(fit,newdata=ndata)

#案例
str(iris)
set.seed(1234)#设置随机数种子--使每次运行时产生的一组随机数相同，便于结果的重现
#抽样：从iris数据集中随机抽70%定义为训练数据集，30%为测试数据集（常用）
#这里是对行抽样,ind是一个只含1和2的向量
ind <- sample(2, nrow(iris), replace=TRUE, prob=c(0.7, 0.3))
trainData <- iris[ind==1,]
testData <- iris[ind==2,]
f<-Species ~ Sepal.Length + Sepal.Width + Petal.Length + Petal.Width
#训练数据
fit<-rpart(f,trainData)
#预测
re<-predict(fit,testData)
#******************或者用其他包********************
library(party)
#建立决策树模型预测花的种类
myFormula <- Species ~ Sepal.Length + Sepal.Width + Petal.Length + Petal.Width
iris_ctree <- ctree(myFormula, data=trainData)
# 查看预测的结果
z<-table(predict(iris_ctree), trainData$Species)
#可以根据以上列联表求出预测的正确率---评估模型
#计算准确度
q<-sum(diag(z))/sum(z)
五、机器集成与随机森林法则
前面说过，决策树的一个特点是：弱分类器，分类不完全，需要利用集成投票的方式来增加精确度和稳健性。
机器集成算法：对于数据集训练多个模型，对于分类问题，可以采用投票的方法，选择票数最多的类别作为最终的类别，而对于回归问题，可以采用取均值的方法，取得的均值作为最终的结果。主要的集成算法有bagging和adaboost算法。
随机森林：随机森林就是利用机器集成多个决策树，主要有两个参数，一个是决策树的个数，一个是每棵树的特征变量个数。
随机森林特点：精确度高、稳健性好，但可解释性差。(可以知道各个变量的重要性)
R包实现机器集成算法：
#adabag包均有函数实现bagging和adaboost的分类建模
#利用全部数据建模
library(adabag)
a<-boosting(Species~.,data=iris)
z0<-table(iris[,5],predict(a,iris)$class)
#计算误差率
E0<-(sum(z0)-sum(diag(z0)))/sum(z0)
barplot(a$importance)
b<-errorevol(a,iris)#计算全体的误差演变
plot(b$error,type="l",main="AdaBoost error vs number of trees") #对误差演变进行画图

a<-bagging(Species~.,data=iris)
z0<-table(iris[,5],predict(a,iris)$class)
#计算误差率
E0<-(sum(z0)-sum(diag(z0)))/sum(z0)
barplot(a$importance)
b<-errorevol(a,iris)#计算全体的误差演变
plot(b$error,type="l",main="AdaBoost error vs number of trees") #对误差演变进行画图

#5折交叉验证
set.seed(1044) #设定随机种子
samp=c(sample(1:50,25),sample(51:100,25),sample(101:150,25)) #进行随机抽样
a=boosting(Species~.,data=iris[samp,]) #利用训练集建立adaboost分类模
z0<-table(iris[samp,5],predict(a,iris[samp,])$class)#训练集结果
z1<-table(iris[-samp,5],predict(a,iris[-samp,])$class)#测试集结果
E0<-(sum(z0)-sum(diag(z0)))/sum(z0)
E1<-(sum(z0)-sum(diag(z0)))/sum(z1)

a=bagging(Species~.,data=iris[samp,]) #利用训练集建立adaboost分类模
z0<-table(iris[samp,5],predict(a,iris[samp,])$class)#训练集结果
z1<-table(iris[-samp,5],predict(a,iris[-samp,])$class)#测试集结果
E0<-(sum(z0)-sum(diag(z0)))/sum(z0)
E1<-(sum(z0)-sum(diag(z0)))/sum(z1)
R包实现随机森林：
#随机森林法则
library(randomForest)
library(foreign)
data("iris")
#抽样数据
ind<-sample(2,nrow(iris),replace = TRUE,prob=c(0.7,0.3))
traning<-iris[ind==1,]
testing<-iris[ind==2,]
#训练数据
rf <- randomForest(Species ~ ., data=traning, ntree=100, proximity=TRUE)
#预测
table(predict(rf),traning$Species)
table(predict(rf,testing),testing$Species)
#查看预测的效果
print(rf)
plot(rf)
#查看重要性
importance(rf)
varImpPlot(rf)

‘陆’ 怎样用随机森林算法实现文本分类

不了解什么是随机森林。
感觉应该是一种算法。
如果做计算机视觉建议你用OpenCV,

R语言主要用在统计分析、机器学习领域。
你找几篇这方面的文献看看别人跟你做类似课题时是用C++还是R。

‘柒’ 求问随机森林算法的简单实现过程

随机森林（Random forest）指的是利用多棵树对样本进行训练并预测的一种分类器。 并且其输出的类别是由个别树输出的类别的众数而定。在机器学习中有一个地位很重要的包scikit-learn可实现随机森林算法。

原理：（随机森林的分类预测和回归预测sklearn.ensemble.RandomForestRegressor方法）
(1)给定训练集S，测试集T，特征维数F。确定参数：使用到的CART的数量t，每棵树的深度d，每个节点使用到的特征数量f，终止条件：节点上最少样本数s，节点上最少的信息增益m，对于第1-t棵树，i=1-t：
(2)从S中有放回的抽取大小和S一样的训练集S(i)，作为根节点的样本，从根节点开始训练
(3)如果当前节点上达到终止条件，则设置当前节点为叶子节点，如果是分类问题，该叶子节点的预测输出为当前节点样本集合中数量最多的那一类c(j)，概率p为c(j)占当前样本集的比例；如果是回归问题，预测输出为当前节点样本集各个样本值的平均值。然后继续训练其他节点。如果当前节点没有达到终止条件，则从F维特征中无放回的随机选取f维特征。利用这f维特征，寻找分类效果最好的一维特征k及其阈值th，当前节点上样本第k维特征小于th的样本被划分到左节点，其余的被划分到右节点。继续训练其他节点。
(4)重复(2)(3)直到所有节点都训练过了或者被标记为叶子节点。
(5)重复(2),(3),(4)直到所有CART都被训练过。
随机森林的简单实现过程如下：
一、 开发环境、编译环境：
PyCharm Community Edition 2016.2.3
python2.7.10
二、 所用库及安装方法：
pandas[python自带]
sklearn：命令行pip install sklearn;如果没有安装pip,先使用easy_install pip安装pip；如果在MAC上没有权限，使用sudo pip install sklearn;
三、 代码介绍
1. 使用pandas读取本地excel的训练集和测试集，将属性集赋给X_train和Y_train;将要预测的集合赋给X_test和Y_test;
2. 使用DictVectorizer对数据进行规范化、标准化
3. 生成RandomForestRegressor对象，并将训练集传入fit方法中进行训练
4. 调用predict函数进行预测，并将结果存入y_predict变量中；
5. 使用mean_squared_error、score方法输出MSE、NMSE值对拟合度、稳定度进行分析；输出feature_importance，对影响最终结果的属性进行分析；
6. 详细代码见附录
四、 附录
# coding:utf-8
import pandas as pd
data_train = pd.read_excel('/Users/xiaoliu/Desktop/data_train.xlsx')
X_train = data_train[['CPI', 'GDP', 'PPI', 'AJR', 'BJFJ', 'FBDR', 'PCFD', 'PCFDED', 'BDR']]
y_train = data_train['FJ']

data_test = pd.read_excel('/Users/xiaoliu/Desktop/data_test.xlsx')
X_test = data_test[['CPI', 'GDP', 'PPI', 'AJR', 'BJFJ', 'FBDR', 'PCFD', 'PCFDED', 'BDR']]
y_test = data_test['FJ']

from sklearn.feature_extraction import DictVectorizer

vec = DictVectorizer(sparse=False)
X_train = vec.fit_transform(X_train.to_dict(orient='records'))
X_test = vec.transform(X_test.to_dict(orient='records'))

from sklearn.ensemble import RandomForestRegressor
rf = RandomForestRegressor()
rf.fit(X_train,y_train)
y_predict = rf.predict(X_test)
print 'predict value:',y_predict

from sklearn.metrics import mean_squared_error
print 'MSE:', mean_squared_error(y_test, y_predict)
print 'NMES:',rf.score(X_test, y_test)
print rf.feature_importances_

‘捌’ 请教在R语言里面如何计算随机森林模型的p值

arrStr[i]=String.valueOf(arrChar[i]);
}for (String i: arrStr )
{if (i.matches(E1))
{
countH++;
}if (i.matches(E2))
{
countE++;
}

‘玖’ r语言中随机森林里的classwt参数是什么意思

随机森林是一种集成分类器,对影响随机森林性能的参数进行了分析,结果表明随机森林中树的数量对随机森林的性能影响至关重要。对树的数量的确定方法以及随机森林性能指标的评价方法进行了研究与总结。以分类精度为评价方法,利用UCI数据集对随机森