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人工智能——XGBoost 算法

news 来源：原创 2025/4/28 6:34:44

摘要

15 XGBoost

15.1 本章工作任务

15.2 本章技能目标

15.3 本章简介

15.4 编程实战

15.5 本章总结

15.6 本章作业

本章已完结！！！

摘要

本章实现的工作是：首先pandas库读取含有英语成绩、数学成绩以及学生所属类型的样本数据。然后将样本数据划分为训练集和测试集，接着采用XGBoost算法，对训练集数据进行拟合，最后使用Matplotlib库实现数据的可视化，绘制散点图。

本章掌握的技能是：1、使用NumPy包读取连续的样本数据。2、使用XGBoost库的XGBoost函数进行回归计算和预测计算。3、使用Matplotlib库实现数据的可视化，绘制树状图。

15 XGBoost

15.1 本章工作任务

采用 XGBoost (eXtreme Gradient Boosting) 算法编写程序，根据700名学生数学、英语成绩对其进行分类，将其划分为文科生、理科生和综合生。1、算法的输入是：600名学生的数学和英语成绩以及相应的学生类型。2、算法模型需要求解的是：K棵残差树(每棵残差树需要求解所有分支，每个分支点需要求解该分支的属性及分支的阈值)。3、算法的结果是：待测样本中学生的分类。

15.2 本章技能目标

掌握 XGBoost 原理。

使用Python读取学生成绩数据。

使用Python实现 XGBoost 模型建模与求解。

使用Python实现 XGBoost 模型计算与预测。

使用Python对 XGBoost 结果进行可视化展示。

15.3 本章简介

XGBoost 是指：一种经过改进的梯度提升决策树(GBDT)算法，XGBoost 算法也是构造 n 棵分类树(子分类器)后一个子分类器对前一个子分类器的残差进行修正，各子分类器结果求和构成总分类器。

XGBoost 与 GBDT 算法的最显著的区别是：XGBoost 的目标函数由损失函数的二阶泰勒展开项与复杂度惩罚项构成。XGBoost 被普遍认为是最经典的分类算法，应用于大量数据分析和各类学术竞赛。XGBoost 支持多种线性分类器，收敛速度快，参数学习空间大，可预防过拟合，可处理缺失值，支持并行计算、近似计算。

XGBoost 算法可以解决的实际应用问题是：已知一部分学生(样本数据)的各科成绩(特征值)和学生类别(标签)，通过 XGBoost 算法找到学生各科成绩(样本数据特征值)与学生的分类值(样本数据的标签值)之间的对应(分类)规律(模型)，从而可以根据另一批学生的成绩(测试样本的特征值)预测出这些学生的分类(测试样本的标签)。

15.4 编程实战

步骤1 输入数据。

import pandas as pd
myData = pd.read_csv('Chapter15Xgboost.csv', usecols=['YingYu', 'ShuXue', 'Class'])
myData

输出结果：

步骤2 引入 matplotlib 包，并将输入的数据可视化。

import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
markers = ["o", "^", "D"]
colors = ['g', 'r', 'b']
for i, marker in enumerate(markers):plt.scatter(myData[myData['Class']==i+1]['YingYu'], myData[myData['Class'] == i+1]['ShuXue'], color=colors[i], marker=marker)

步骤3 将数据划分为训练集和测试集。

from sklearn.model_selection import train_test_splittrainSet_x, testSet_x, trainSet_y, testSet_y = train_test_split(myData.iloc[:, 0:2],myData.iloc[:, 2],test_size = 0.2,random_state=220
)
trainSet_x.shape输出结果：
(480,2)

步骤4 建立模型：初始化 XGBoost 分类器，并设置模型训练参数。

%pip install xgboost
import xgboost as xgb
from xgboost.sklearn import XGBClassifierxgboost_model = XGBClassifier(learning_rate = 0.1,n_estimators = 50,max_depth = 5,min_child_weight = 1,gamma = 0.,subsample = 0.8,objective = 'multi:softmax',scale_pos_weight = 1,random_state = 42)输出结果：Defaulting to user installation because normal site-packages is not writeable
Requirement already satisfied: xgboost in c:\users\macad\appdata\roaming\python\python312\site-packages (3.0.0)
Requirement already satisfied: numpy in d:\anaconda3\lib\site-packages (from xgboost) (1.26.4)
Requirement already satisfied: scipy in d:\anaconda3\lib\site-packages (from xgboost) (1.13.1)
Note: you may need to restart the kernel to use updated packages.Defaulting to user installation because normal site-packages is not writeable
Collecting xgboostDownloading xgboost-3.0.0-py3-none-win_amd64.whl.metadata (2.1 kB)
Requirement already satisfied: numpy in d:\anaconda3\lib\site-packages (from xgboost) (1.26.4)
Requirement already satisfied: scipy in d:\anaconda3\lib\site-packages (from xgboost) (1.13.1)
Downloading xgboost-3.0.0-py3-none-win_amd64.whl (150.0 MB)---------------------------------------- 0.0/150.0 MB ? eta -:--:------------------------------------------ 0.0/150.0 MB ? eta -:--:------------------------------------------ 0.0/150.0 MB ? eta -:--:------------------------------------------ 0.3/150.0 MB ? eta -:--:------------------------------------------ 0.5/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:01:39---------------------------------------- 0.8/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:02:05---------------------------------------- 1.0/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:02:02---------------------------------------- 1.3/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:02:00---------------------------------------- 1.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:57---------------------------------------- 1.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:54--------------------------------------- 2.4/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:52--------------------------------------- 2.4/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:52--------------------------------------- 2.9/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:53--------------------------------------- 2.9/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:53--------------------------------------- 3.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:55--------------------------------------- 3.4/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:01:58--------------------------------------- 3.7/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:01:59- -------------------------------------- 3.9/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:57- -------------------------------------- 4.2/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:01:59- -------------------------------------- 4.5/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:01:59- -------------------------------------- 4.5/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:01:59- -------------------------------------- 4.7/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:02:04- -------------------------------------- 5.2/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:01:59- -------------------------------------- 5.5/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:01:58- -------------------------------------- 6.0/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:53- -------------------------------------- 6.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:51- -------------------------------------- 6.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:49- -------------------------------------- 7.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:49- -------------------------------------- 7.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48-- ------------------------------------- 7.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:45-- ------------------------------------- 8.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:44-- ------------------------------------- 8.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:44-- ------------------------------------- 8.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:44-- ------------------------------------- 8.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:44-- ------------------------------------- 9.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:44-- ------------------------------------- 9.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:42-- ------------------------------------- 10.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:43-- ------------------------------------- 10.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:43-- ------------------------------------- 10.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:43-- ------------------------------------- 10.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:43-- ------------------------------------- 10.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:43-- ------------------------------------- 11.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:43--- ------------------------------------ 11.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:45--- ------------------------------------ 11.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:45--- ------------------------------------ 11.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:46--- ------------------------------------ 11.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:46--- ------------------------------------ 12.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:47--- ------------------------------------ 12.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:47--- ------------------------------------ 12.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:47--- ------------------------------------ 12.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48--- ------------------------------------ 12.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48--- ------------------------------------ 13.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:49--- ------------------------------------ 13.4/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48--- ------------------------------------ 13.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48--- ------------------------------------ 13.9/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48--- ------------------------------------ 14.2/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48--- ------------------------------------ 14.4/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:48--- ------------------------------------ 14.7/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:47--- ------------------------------------ 14.9/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:47---- ----------------------------------- 15.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:46---- ----------------------------------- 15.7/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:45---- ----------------------------------- 16.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:43---- ----------------------------------- 16.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:43---- ----------------------------------- 17.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:40---- ----------------------------------- 17.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:39---- ----------------------------------- 17.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:38---- ----------------------------------- 18.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:37---- ----------------------------------- 18.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:37----- ---------------------------------- 18.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:36----- ---------------------------------- 19.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:36----- ---------------------------------- 19.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:36----- ---------------------------------- 19.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:36----- ---------------------------------- 20.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:35----- ---------------------------------- 20.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:35----- ---------------------------------- 21.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:34----- ---------------------------------- 21.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:34----- ---------------------------------- 21.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:34----- ---------------------------------- 21.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:33----- ---------------------------------- 22.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:34----- ---------------------------------- 22.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:33------ --------------------------------- 22.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:33------ --------------------------------- 22.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:33------ --------------------------------- 23.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:33------ --------------------------------- 23.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------ --------------------------------- 23.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------ --------------------------------- 24.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------ --------------------------------- 24.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------ --------------------------------- 24.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------ --------------------------------- 24.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------ --------------------------------- 25.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:31------ --------------------------------- 25.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:31------ --------------------------------- 25.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:31------ --------------------------------- 26.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:30------- -------------------------------- 26.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:30------- -------------------------------- 26.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:30------- -------------------------------- 26.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:31------- -------------------------------- 26.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:31------- -------------------------------- 27.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------- -------------------------------- 27.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:32------- -------------------------------- 27.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:32------- -------------------------------- 27.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:32------- -------------------------------- 27.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:33------- -------------------------------- 27.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:33------- -------------------------------- 27.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:33------- -------------------------------- 28.0/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:34------- -------------------------------- 28.0/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:34------- -------------------------------- 28.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:35------- -------------------------------- 28.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:35------- -------------------------------- 28.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:35------- -------------------------------- 29.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:34------- -------------------------------- 29.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:33-------- ------------------------------- 30.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:32-------- ------------------------------- 30.4/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:32-------- ------------------------------- 30.7/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:32-------- ------------------------------- 30.9/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:31-------- ------------------------------- 31.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:30-------- ------------------------------- 32.0/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:29-------- ------------------------------- 32.2/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:29-------- ------------------------------- 32.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:29-------- ------------------------------- 33.0/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:28-------- ------------------------------- 33.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:28--------- ------------------------------ 33.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:01:27--------- ------------------------------ 34.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:26--------- ------------------------------ 34.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:26--------- ------------------------------ 35.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:25--------- ------------------------------ 35.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:25--------- ------------------------------ 35.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:24--------- ------------------------------ 35.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:24--------- ------------------------------ 36.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:24--------- ------------------------------ 36.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:24--------- ------------------------------ 36.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:24--------- ------------------------------ 37.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:24--------- ------------------------------ 37.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:23---------- ----------------------------- 38.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:22---------- ----------------------------- 38.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:22---------- ----------------------------- 38.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:21---------- ----------------------------- 39.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:20---------- ----------------------------- 39.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:20---------- ----------------------------- 40.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:19---------- ----------------------------- 40.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:19---------- ----------------------------- 40.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:18---------- ----------------------------- 41.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:18----------- ---------------------------- 41.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:18----------- ---------------------------- 41.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 42.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 42.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 42.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 42.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 43.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 43.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 43.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 43.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 44.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:17----------- ---------------------------- 44.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:16----------- ---------------------------- 44.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:16----------- ---------------------------- 44.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:16------------ --------------------------- 45.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:16------------ --------------------------- 45.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:15------------ --------------------------- 45.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:15------------ --------------------------- 46.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:14------------ --------------------------- 46.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:14------------ --------------------------- 46.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------ --------------------------- 47.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------ --------------------------- 47.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------ --------------------------- 47.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------ --------------------------- 47.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------ --------------------------- 48.0/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:14------------ --------------------------- 48.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:14------------ --------------------------- 48.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 49.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:12------------- -------------------------- 49.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:12------------- -------------------------- 49.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 49.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 50.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 50.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:12------------- -------------------------- 50.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:12------------- -------------------------- 50.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:12------------- -------------------------- 50.9/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 51.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 51.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 51.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- -------------------------- 51.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:01:13------------- 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0:00:40-------------------------- ------------- 101.2/150.0 MB 1.2 MB/s eta 0:00:40--------------------------- ------------ 101.7/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:39--------------------------- ------------ 102.2/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:38--------------------------- ------------ 102.8/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:38--------------------------- ------------ 103.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:37--------------------------- ------------ 103.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:37--------------------------- ------------ 104.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:36--------------------------- ------------ 104.3/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:36--------------------------- ------------ 104.9/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:35---------------------------- ----------- 105.1/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:35---------------------------- ----------- 105.6/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:34---------------------------- ----------- 106.2/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:33---------------------------- ----------- 106.4/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:33---------------------------- ----------- 107.0/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:33---------------------------- ----------- 107.5/150.0 MB 1.3 MB/s eta 0:00:32---------------------------- ----------- 107.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:32---------------------------- ----------- 108.3/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:31---------------------------- ----------- 108.5/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:31----------------------------- ---------- 109.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:30----------------------------- ---------- 109.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:30----------------------------- ---------- 109.8/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:29----------------------------- ---------- 110.4/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:29----------------------------- ---------- 110.6/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:28----------------------------- ---------- 111.1/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:28----------------------------- ---------- 111.7/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:27----------------------------- ---------- 112.2/150.0 MB 1.4 MB/s eta 0:00:27------------------------------ --------- 112.7/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:26------------------------------ --------- 113.2/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:26------------------------------ --------- 113.5/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:25------------------------------ --------- 114.0/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:25------------------------------ --------- 114.6/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:24------------------------------ --------- 115.1/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:24------------------------------ --------- 115.3/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:24------------------------------ --------- 115.9/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:23------------------------------- -------- 116.4/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:23------------------------------- -------- 116.7/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:23------------------------------- -------- 117.2/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:22------------------------------- -------- 117.4/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:22------------------------------- -------- 117.7/150.0 MB 1.5 MB/s eta 0:00:21------------------------------- -------- 118.2/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:21------------------------------- -------- 118.5/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:21------------------------------- -------- 119.0/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:20------------------------------- -------- 119.5/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:20------------------------------- -------- 119.8/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:20-------------------------------- ------- 120.1/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:19-------------------------------- ------- 120.6/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:19-------------------------------- ------- 120.8/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:19-------------------------------- ------- 121.4/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:18-------------------------------- ------- 121.9/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:18-------------------------------- ------- 122.2/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:18-------------------------------- ------- 122.2/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:18-------------------------------- ------- 122.4/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:18-------------------------------- ------- 122.9/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:17-------------------------------- ------- 123.5/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:17--------------------------------- ------ 124.0/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:17--------------------------------- ------ 124.3/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:16--------------------------------- ------ 124.8/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:16--------------------------------- ------ 125.0/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:16--------------------------------- ------ 125.3/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:16--------------------------------- ------ 125.6/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:15--------------------------------- ------ 126.1/150.0 MB 1.6 MB/s eta 0:00:15--------------------------------- ------ 126.6/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:15--------------------------------- ------ 127.1/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:14---------------------------------- ----- 127.7/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:14---------------------------------- ----- 128.2/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:13---------------------------------- ----- 128.7/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:13---------------------------------- ----- 129.2/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:13---------------------------------- ----- 129.8/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:12---------------------------------- ----- 130.0/150.0 MB 1.7 MB/s eta 0:00:12---------------------------------- ----- 130.8/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:11----------------------------------- ---- 131.3/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:11----------------------------------- ---- 131.6/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:11----------------------------------- ---- 132.1/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:10----------------------------------- ---- 132.6/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:10----------------------------------- ---- 133.2/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:10----------------------------------- ---- 133.4/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:10----------------------------------- ---- 134.0/150.0 MB 1.8 MB/s eta 0:00:09----------------------------------- ---- 134.5/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:09------------------------------------ --- 135.0/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:09------------------------------------ --- 135.5/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:08------------------------------------ --- 136.1/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:08------------------------------------ --- 136.8/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:07------------------------------------ --- 137.4/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:07------------------------------------ --- 137.9/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:07------------------------------------ --- 138.4/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:07------------------------------------- -- 138.9/150.0 MB 1.9 MB/s eta 0:00:06------------------------------------- -- 139.7/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:06------------------------------------- -- 140.2/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:05------------------------------------- -- 140.8/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:05------------------------------------- -- 141.3/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:05------------------------------------- -- 141.8/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:05------------------------------------- -- 142.3/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:04-------------------------------------- - 142.9/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:04-------------------------------------- - 143.4/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:04-------------------------------------- - 143.9/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:03-------------------------------------- - 144.4/150.0 MB 2.0 MB/s eta 0:00:03-------------------------------------- - 145.0/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:03-------------------------------------- - 145.8/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:03-------------------------------------- - 146.0/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:02---------------------------------------  146.5/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:02---------------------------------------  147.1/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:02---------------------------------------  147.6/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:02---------------------------------------  148.1/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:01---------------------------------------  148.6/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:01---------------------------------------  149.2/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:01---------------------------------------  149.7/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:01---------------------------------------  149.9/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:01---------------------------------------  149.9/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:01---------------------------------------- 150.0/150.0 MB 2.1 MB/s eta 0:00:00
Installing collected packages: xgboost
Successfully installed xgboost-3.0.0
Note: you may need to restart the kernel to use updated packages.

步骤5 模型训练：1、输入训练集和测试集，设置损失函数为负对数似然函数以及相关参数。2、输出训练过程每一轮损失函数的具体数值，经过10轮训练后若未显著提升，则停止训练。3、输出训练后基准模型全部参数。

xgboost_model.fit(trainSet_x,trainSet_y,eval_set = [(testSet_x, testSet_y)],eval_metric = "mlogloss",early_stopping_rounds = 10,verbose = True
)

输出结果：

步骤6 性能度量，输出准确率。

from sklearn import metricsy_pred = xgboost_model.predict(testSet_x)
accuracy = metrics.accuracy_score(testSet_y, y_pred)
print("accuracy: %0.2f%%" % (accuracy * 100.0))输出结果：accuracy:88.33%

步骤7 使用 graphviz 绘图工具绘制树的结构图。

%pip install graphviz
cNodeParams = {"shape":"box","style":"filled,rounded","fillcolor":"#78bceb"
}
lNodeParams = {"shape":"box","style":"filled,rounded","fillcolor":"#e48038"
}
graphParams = {"graph_attr":{}
}
xgb.to_graphviz(xgb_model, tree_idx=3, condition_node_params=cNodeParams,leaf_node_params=lNodeParams)

输出结果：