隔离森林

Question

我目前正在使用 Python 中的 IsolationForest 方法识别数据集中的异常值，但不完全理解 sklearn 上的示例：

http://scikit-learn.org/stable/auto_examples/ensemble/plot_isolation_forest.html#sphx-glr-auto-examples-ensemble-plot-isolation-forest-py

具体来说，图表实际上向我们展示了什么？观察结果已被定义为正常/异常值 - 所以我假设等高线图的阴影表明该观察结果是否确实是异常值（例如，具有较高异常分数的观察值位于较暗的阴影区域？）。

最后，如何实际使用以下代码部分（特别是 y_pred 函数）？

# fit the model
clf = IsolationForest(max_samples=100, random_state=rng)
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) 

我猜它只是为了完整性，以防有人想要打印输出？

提前感谢您的帮助！

Answer 1

使用您的代码

在您的代码之后，只需打印 y_pred_outliers：

# fit the model
clf = IsolationForest(max_samples=100, random_state=rng)
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) 

print(y_pred_outliers)

因此，对于每个观察结果，它都会根据拟合模型说明（+1 或 -1）是否应将其视为异常值。

使用虹膜数据的简单示例

from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.datasets import load_iris
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.ensemble import IsolationForest

rng = np.random.RandomState(42)
data = load_iris()

X=data.data
y=data.target
X_outliers = rng.uniform(low=-4, high=4, size=(X.shape[0], X.shape[1]))

X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split( X, y, test_size=0.3, random_state=0)

clf = IsolationForest()
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)

print(y_pred_test)
print(y_pred_outliers)

结果：

[ 1  1 -1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1
  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1]

[-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1]

解读：

print(y_pred_test) 仅返回 1。这意味着 X_test 的所有样本都不是异常值。

另一方面，print(y_pred_outliers) 只返回 -1。这意味着 X_outliers 的所有样本（虹膜数据总共 150 个）都是异常值。

希望对你有帮助