用python编程实现以下内容:1、实现单层感知器学习算法,验证算法的正确性,选择iris-人工神经网络.txt中的一部分数据集作为训练集,通过训练集对感知器的连接权重进行学习2、用剩下的数据集作为测试集,验证学习的效果

时间: 2023-12-10 07:41:27 浏览: 29
好的,我可以帮您实现。首先,我们需要先读取数据集。假设您已经下载了iris-人工神经网络.txt数据集,可以按照以下方式读取: ```python import numpy as np def load_data(filename): data = [] with open(filename, 'r') as f: for line in f.readlines(): line = line.strip().split(',') line = [float(x) for x in line] data.append(line) data = np.array(data) X = data[:, :-1] y = data[:, -1] return X, y filename = 'iris-人工神经网络.txt' X, y = load_data(filename) ``` 接下来,我们需要定义单层感知器。感知器由输入层和输出层组成,其中输入层的神经元数等于特征数,输出层的神经元数等于分类数。在这个例子中,我们有4个特征和3个类别。 ```python class Perceptron: def __init__(self, n_inputs, n_outputs): self.weights = np.random.randn(n_inputs, n_outputs) def predict(self, X): z = np.dot(X, self.weights) y = np.zeros_like(z) y[z > 0] = 1 return y def train(self, X, y, learning_rate=0.1, n_epochs=100): for epoch in range(n_epochs): for i in range(X.shape[0]): x = X[i] target = y[i] output = self.predict(x) error = target - output self.weights += learning_rate * np.outer(x, error) ``` 现在我们可以将数据集分为训练集和测试集。我们选择前100个样本作为训练集,后50个样本作为测试集。 ```python X_train, y_train = X[:100], y[:100] X_test, y_test = X[100:], y[100:] ``` 接下来,我们可以创建一个感知器对象,并在训练集上训练它。我们选择学习率为0.1,迭代次数为100。 ```python perceptron = Perceptron(n_inputs=X_train.shape[1], n_outputs=3) perceptron.train(X_train, y_train, learning_rate=0.1, n_epochs=100) ``` 最后,我们可以用测试集测试感知器的性能。我们计算模型的准确度,即正确分类的样本数除以总样本数。 ```python y_pred = perceptron.predict(X_test) accuracy = np.sum(y_pred == y_test) / y_test.shape[0] print("Accuracy:", accuracy) ``` 完整代码如下: ```python import numpy as np def load_data(filename): data = [] with open(filename, 'r') as f: for line in f.readlines(): line = line.strip().split(',') line = [float(x) for x in line] data.append(line) data = np.array(data) X = data[:, :-1] y = data[:, -1] return X, y class Perceptron: def __init__(self, n_inputs, n_outputs): self.weights = np.random.randn(n_inputs, n_outputs) def predict(self, X): z = np.dot(X, self.weights) y = np.zeros_like(z) y[z > 0] = 1 return y def train(self, X, y, learning_rate=0.1, n_epochs=100): for epoch in range(n_epochs): for i in range(X.shape[0]): x = X[i] target = y[i] output = self.predict(x) error = target - output self.weights += learning_rate * np.outer(x, error) filename = 'iris-人工神经网络.txt' X, y = load_data(filename) X_train, y_train = X[:100], y[:100] X_test, y_test = X[100:], y[100:] perceptron = Perceptron(n_inputs=X_train.shape[1], n_outputs=3) perceptron.train(X_train, y_train, learning_rate=0.1, n_epochs=100) y_pred = perceptron.predict(X_test) accuracy = np.sum(y_pred == y_test) / y_test.shape[0] print("Accuracy:", accuracy) ```

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