我準備使用scikit-learn給大家介紹一些模型的基礎知識，今天就來講講 線性回歸模型 。

1.準備

開始之前，你要確保Python和pip已經成功安裝在電腦上，如果沒有，可以訪問這篇文章：超詳細Python安裝指南 進行安裝。

**(可選1) **如果你用Python的目的是數據分析，可以直接安裝Anaconda：Python數據分析與挖掘好幫手—Anaconda，它內置了Python和pip.

**(可選2) **此外，推薦大家用VSCode編輯器，它有許多的優點：Python 編程的最好搭檔—VSCode 詳細指南。

請選擇以下任一種方式輸入命令安裝依賴 ：

1. Windows 環境 打開 Cmd (開始-運行-CMD)。
2. MacOS 環境 打開 Terminal (command+空格輸入Terminal)。
3. 如果你用的是 VSCode編輯器 或 Pycharm，可以直接使用界面下方的Terminal.

pip install scikit-learn

2.簡單的訓練集

冬天快到了，深圳這幾天已經準備開始入冬了。

從生活入手，外界溫度對是否穿外套的影響是具有線性關系的：

現在，考慮這樣的一個問題：如果深圳的溫度是12度，我們應不應該穿外套？

這個問題很簡單，上述簡單的訓練集中，我們甚至不需要機器學習就能輕易地得到答案：應該。但如果訓練集變得稍顯復雜一些呢：

你能看出其中x1, x2, x3和y之間的規律嗎？

比較難，但是如果你有足夠的數據（比如100個），機器學習能夠迅速解決這個問題。

為了方便展示機器學習的威力，我們在這里生產100個這樣的訓練集（公式為: y=x1 + 2x2 + 3x3）：

from random import randint
TRAIN_SET_LIMIT = 1000
TRAIN_SET_COUNT = 100

TRAIN_INPUT = list()
TRAIN_OUTPUT = list()
for i in range(TRAIN_SET_COUNT):
    a = randint(0, TRAIN_SET_LIMIT)
    b = randint(0, TRAIN_SET_LIMIT)
    c = randint(0, TRAIN_SET_LIMIT)
    op = a + (2*b) + (3*c)
    TRAIN_INPUT.append([a, b, c])
    TRAIN_OUTPUT.append(op)

然后讓線性回歸模型使用該訓練集(Training Set)進行訓練(fit)，然后再給定三個參數(Test Data)，進行預測(predict)，讓它得到y值(Prediction)，如下圖所示。

3.訓練和測試

為什么我使用sklearn？因為它真的真的很方便。像這樣的訓練行為，你只需要3行代碼就能搞定：

from sklearn.linear_model import LinearRegression

predictor = LinearRegression(n_jobs=-1)
predictor.fit(X=TRAIN_INPUT, y=TRAIN_OUTPUT)

需要注意線性回歸模型(LinearRegression)的參數:

n_jobs：默認為1，表示使用CPU的個數。當-1時，代表使用全部CPU

predictor.fit 即訓練模型，X是我們在生成訓練集時的TRAIN_INPUT，Y即TRAIN_OUTPUT.

訓練完就可以立即進行測試了，調用predict函數即可：

X_TEST = [[10, 20, 30]]
outcome = predictor.predict(X=X_TEST)
coefficients = predictor.coef_

print('Outcome : {}nCoefficients : {}'.format(outcome, coefficients))

這里的 coefficients 是指系數，即x1, x2, x3.

得到的結果如下:

Outcome : [ 140.]
Coefficients : [ 1. 2. 3.]

驗證一下：10 + 202 + 303 = 140 完全正確。

如何，機器學習模型，用起來其實真的沒你想象中的那么難，大部分人很可能只是卡在了安裝 scikit-learn 的路上...

順便給大家留個小練習，將下列歐式距離，使用線性回歸模型進行表示。

解決思路和本文的方案其實是類似的，只不過需要變通一下。