In `sklearn` wordt de classificatievariant van Random Forest geïmplementeerd met behulp van de `RandomForestClassifier`:

De cross-validatie nauwkeurigheid wordt berekend met de functie `cross_val_score()`:

Aan het einde wordt de **belangrijkheid van elke feature** weergegeven. Het attribuut `feature_importances_` retourneert een array met belangrijkheidsscores - deze scores geven aan hoeveel elke feature heeft bijgedragen aan het **verminderen van de Gini-onzuiverheid** over alle beslissingsknooppunten waar die feature is gebruikt. Met andere woorden, hoe meer een feature **helpt om de data op een nuttige manier te splitsen**, hoe hoger de **belangrijkheid**.

Het attribuut geeft echter alleen de **scores zonder featurenamen**. Om beide weer te geven, kunnen ze worden gekoppeld met de `zip()` functie van Python:

```python
for feature, importance in zip(X.columns, model.feature_importances_):
    print(feature, importance)
```

Hiermee wordt elke **featurenaam samen met de belangrijkheidsscore** weergegeven, waardoor het eenvoudiger wordt om te begrijpen op welke features het model het meest heeft vertrouwd.

import unittest
import importlib
import numpy as np


def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)


def get_first_differing_index(expected_array, actual_array):
    for i, (val_1, val_2) in enumerate(zip(expected_array, actual_array)):
        if not np.array_equal(val_1, val_2):
            return i, expected_array[i], actual_array[i]

    if len(expected_array) > len(actual_array):
        return len(actual_array), expected_array[len(actual_array)], None
    else:
        return len(expected_array), None, actual_array[len(expected_array)]


class TestUserCode(unittest.TestCase):

    def test_random_forest_is_declared(self):
        import user_code

        variable = 'random_forest'
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, variable),
            f"The `{variable}` variable is declared.",
            f"Expected `{variable}` to be declared."
        )

    def test_random_forest_is_fitted_model(self):
        import user_code
        from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier

        variable = 'random_forest'
        actual_value = getattr(user_code, variable, None)
        condition = False
        if actual_value is None:
            failure_message = f"The `{variable}` variable is not declared."
        elif isinstance(actual_value, RandomForestClassifier):
            if actual_value.random_state == 42:
                if hasattr(actual_value, 'feature_importances_'):
                    condition = True
                    failure_message = None
                else:
                    failure_message = f"`{variable}` is is not fitted yet."
            else:
                failure_message = f"Expected `{variable}` to have `random_state=42`, but got `{actual_value.random_state}`."
        else:
            failure_message = f"`{variable}` is not a `RandomForestClassifier`."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            f"`{variable}` is a correctly fitted `RandomForestClassifier`.",
            failure_message
        )

    def test_cv_scores_is_declared(self):
        import user_code

        variable = 'cv_scores'
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, variable),
            f"The `{variable}` variable is declared.",
            f"Expected `{variable}` to be declared."
        )

    def test_cv_scores_is_correct(self):
        import user_code
        import pandas as pd
        from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
        from sklearn.model_selection import cross_val_score

        df = pd.read_csv(
            'https://codefinity-content-media.s3.eu-west-1.amazonaws.com/b71ff7ac-3932-41d2-a4d8-060e24b00129/titanic.csv')
        X = df.drop('Survived', axis=1)
        y = df['Survived']

        random_forest = RandomForestClassifier(random_state=42).fit(X, y)
        expected_value = cross_val_score(random_forest, X, y, cv=10)

        variable = 'cv_scores'
        actual_value = getattr(user_code, variable, None)
        condition = False
        if actual_value is None:
            failure_message = f"The `{variable}` variable is not declared."
        elif not isinstance(actual_value, np.ndarray):
            failure_message = f"`{variable}` is not a `numpy.ndarray`."
        elif len(actual_value) == 0:
            failure_message = f"`{variable}` is empty."
        elif np.array_equal(actual_value, expected_value):
            condition = True
            failure_message = None
        else:
            idx, expected_element, actual_element = get_first_differing_index(expected_value, actual_value)
            failure_message = f"Expected `{variable}` to contain `{expected_element}` at index {idx}, but got `{actual_element}`."

        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            f"`{variable}` contains the correct scores.",
            failure_message
        )


if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

test_main.py

Beheers de kernclassificatie-algoritmen die moderne machine learning aandrijven. Ontdek hoe modellen zoals k-NN, logistische regressie, beslissingsbomen en random forests voorspellingen doen, hun nauwkeurigheid evalueren en begrijp wanneer elk model te gebruiken. Ontwikkel vaardigheden om modellen te vergelijken en de beste keuze te maken voor uw data.

Ontdek hoe het k-nearest neighbors-algoritme voorspellingen doet op basis van gelijkenis. Leer omgaan met meerdere kenmerken, parameters afstemmen en kruisvalidatie toepassen om de nauwkeurigheid te verbeteren.

Inzicht in hoe logistische regressie waarschijnlijkheden modelleert en uitkomsten classificeert. Oefenen met het implementeren ervan, het interpreteren van beslissingsgrenzen en het toepassen van regularisatie om overfitting te voorkomen.

Leer hoe beslisbomen gegevens opdelen in betekenisvolle groepen op basis van kenmerkwaarden. Ontdek hoe parameters zoals boomdiepte en het minimum aantal monsters per blad de modelprestaties en generalisatie beïnvloeden.

Ontdek hoe random forests meerdere beslissingsbomen combineren om de nauwkeurigheid en robuustheid te verbeteren. Begrijp de rol van willekeur en pas deze ensemblemethode toe op real-world data.

Modellen evalueren met behulp van metriek zoals nauwkeurigheid, precisie, recall en F1-score. Interpretatie van verwarringsmatrices en vergelijking van meerdere classificatie-algoritmen om het best presterende model te identificeren.

Uitdaging: Implementatie van een Random Forest

Oplossing

Awesome!

Uitdaging: Implementatie van een Random Forest

Oplossing