异常值检测一般要求新发现的数据是否与现有观测数据具有相同的分布或者不同的分布,相同的分布可以称之为内点(inlier),具有不同分布的点可以称之为离群值。
支持向量机是一种无监督的算法,它学习一个用于新鲜度检测的决策函数:将新数据分类为与训练集相似或不同的数据。
print(__doc__) import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.font_manager from sklearn import svm xx, yy = np.meshgrid(np.linspace(-5, 5, 500), np.linspace(-5, 5, 500)) # Generate train data X = 0.3 * np.random.randn(100, 2) X_train = np.r_[X + 2, X - 2] # Generate some regular novel observations X = 0.3 * np.random.randn(20, 2) X_test = np.r_[X + 2, X - 2] # Generate some abnormal novel observations X_outliers = np.random.uniform(low=-4, high=4, size=(20, 2)) # fit the model clf = svm.OneClassSVM(nu=0.1, kernel="rbf", gamma=0.1) clf.fit(X_train) y_pred_train = clf.predict(X_train) y_pred_test = clf.predict(X_test) y_pred_outliers = clf.predict(X_outliers) n_error_train = y_pred_train[y_pred_train == -1].size n_error_test = y_pred_test[y_pred_test == -1].size n_error_outliers = y_pred_outliers[y_pred_outliers == 1].size # plot the line, the points, and the nearest vectors to the plane Z = clf.decision_function(np.c_[xx.ravel(), yy.ravel()]) Z = Z.reshape(xx.shape) plt.title("Novelty Detection") plt.contourf(xx, yy, Z, levels=np.linspace(Z.min(), 0, 7), cmap=plt.cm.PuBu) a = plt.contour(xx, yy, Z, levels=[0], linewidths=2, colors='darkred') plt.contourf(xx, yy, Z, levels=[0, Z.max()], colors='palevioletred') s = 40 b1 = plt.scatter(X_train[:, 0], X_train[:, 1], c='white', s=s, edgecolors='k') b2 = plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c='blueviolet', s=s, edgecolors='k') c = plt.scatter(X_outliers[:, 0], X_outliers[:, 1], c='gold', s=s, edgecolors='k') plt.axis('tight') plt.xlim((-5, 5)) plt.ylim((-5, 5)) plt.legend([a.collections[0], b1, b2, c], ["learned frontier", "training observations", "new regular observations", "new abnormal observations"], loc="upper left", prop=matplotlib.font_manager.FontProperties(size=11)) plt.xlabel( "error train: %d/200 ; errors novel regular: %d/40 ; " "errors novel abnormal: %d/40" % (n_error_train, n_error_test, n_error_outliers)) plt.show()
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