この記事では、Pythonの代表的な機械学習ライブラリ「scikit-learn(サイキットラーン)」を使って、機械学習モデルを構築・予測・評価する一連の流れを解説します。数式の難しい話はナシ!「なんか難しそう…」と感じていた方でも安心して読める内容になっています。
scikit-learnって何?
scikit-learnは、Pythonで機械学習をするための便利なライブラリです。簡単なコードで強力な機械学習モデルを作ることができ、実際の開発現場でもよく使われています。
機械学習って何ができるの?
- 翻訳(例:日本語→英語)
- 画像認識(例:リンゴとバナナを見分ける)
- ゲーム攻略(例:囲碁や将棋)
中でも今回は、「表形式のデータをもとに分類や予測をする」タイプの機械学習にフォーカスします。
そもそも機械学習の流れって?
1. データを準備する
対象となる表形式のデータ(特徴量と正解ラベル)を準備します。今回は「あやめの花」のデータセットをCSVから読み込みます。
2. データを分割する
データを「学習用」と「評価用」に分けておきます。scikit-learnのtrain_test_split
関数を使えば簡単!
3. モデルを作成・学習させる
RandomForestClassifierというモデルを使って、あやめの種類を分類できるようにします。fit()
メソッドで学習させます。
4. 予測して評価する
学習したモデルで予測し、その正解率(accuracy)を確認します。
豆知識: 特徴量が文字列(例:赤、青、緑)などの場合、数値に変換する「エンコーディング処理」が必要です。これにはラベルエンコーディングやワンホットエンコーディングがあります。
実際にやってみよう!
ざっくりコードを流れで説明すると、以下のようになります:
- PandasでCSV読み込み
- X(特徴量)とy(正解ラベル)に分ける
train_test_split
で学習・評価用に分割RandomForestClassifier
で学習predict()
で予測accuracy_score()
で精度評価
注意点:うっかりしやすい落とし穴
1. カテゴリ変数のエンコーディング
文字列のままでは学習できないので、数値に変換しよう!モデルによって適したエンコーディング方法は違うので注意。
2. リーク(Leak)に注意
本来入るべきでない情報(例:インデックス番号)を特徴量に入れると、精度が不正に高くなってしまうことがあります。
関連情報: リークは機械学習の大敵。評価時に意図せず情報が漏れると、実運用で全く役に立たないモデルになる恐れがあります。
scikit-learnで学ぶ機械学習の第一歩!
今回は「scikit-learnを使って機械学習モデルを構築・予測・評価する方法」を実践的に学びました。面倒な数学の知識はなくても、Pythonの基本さえ分かればOKです。
まずはこの簡単な流れをしっかりマスターして、徐々に精度改善や他のモデルにもチャレンジしてみましょう!
この動画を見るべきかどうか:評価
- Python初心者でも使えるか:★★★★☆
- 実務への応用度:★★★☆☆
- 理論抜きで学びやすいか:★★★★★
あなたもぜひ、Python×scikit-learnの世界へ一歩踏み出してみてください!次回の動画・記事もお楽しみに!
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