Scikit-learn

scikit-learn(简称 sklearn)是一个基于 Python 的开源机器学习库,提供了大量用于数据挖掘、数据分析和建模的工具。它建立在 NumPy、SciPy 和 matplotlib 之上,以其简洁统一的 API、丰富的算法实现和高效的性能,成为最广泛使用的机器学习框架之一。

主要特点

  1. 统一的接口设计 scikit-learn 中的所有模型(如分类器、回归器、聚类算法等)都遵循一致的接口设计,包括 fit()、predict()、transform()、score() 等方法,使得不同算法之间的切换十分方便。

  2. 丰富的算法库

    • 监督学习:线性回归、逻辑回归、决策树、随机森林、支持向量机(SVM)、K 近邻(KNN)等。

    • 无监督学习:K-Means、DBSCAN、PCA(主成分分析)等。

    • 模型选择与评估:交叉验证、网格搜索、学习曲线、混淆矩阵等。

    • 预处理工具:标准化、特征选择、特征降维、类别编码等。

  3. 与 Python 科学计算生态无缝衔接 与 NumPy 的数组结构兼容,可轻松与 pandas、matplotlib、seaborn、xgboost、tensorflow 等库配合使用。

  4. 高性能实现 大部分算法底层由 Cython 实现,兼顾易用性和执行效率,适合中等规模的数据集建模和实验。

常见应用场景

  • 文本分类、情感分析

  • 图像特征提取与分类

  • 医疗数据分析与预测

  • 客户分群与推荐系统

  • 异常检测与金融风控

安装

pip install scikit-learn

常见框架对比

框架

主要用途

核心特点

典型应用场景

Scikit-learn

传统机器学习

简单易用、封装完善、算法齐全

分类、回归、聚类、特征工程、小型实验

TensorFlow

深度学习框架

图计算模型、生产部署强、生态完备

深度神经网络(CNN、RNN、Transformer)、工业部署

PyTorch

深度学习框架

动态计算图、代码更 Pythonic、研究友好

学术研究、模型开发与实验、LLM 训练