深度神经模糊随机森林python代码
时间: 2023-06-11 16:10:14 浏览: 120
随机森林的python代码
深度神经模糊随机森林(Deep Neural Fuzzy Forest,DNFF)是一种结合了深度学习和模糊集理论的分类器,可以有效地处理高维度、复杂的数据。下面是一个简单的Python实现:
```python
import numpy as np
import skfuzzy as fuzz
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
class DNFForest:
def __init__(self, n_trees=10, n_features=10, n_clusters=3, max_depth=None):
self.n_trees = n_trees
self.n_features = n_features
self.n_clusters = n_clusters
self.max_depth = max_depth
self.forest = []
self.fuzzy_sets = []
def fit(self, X, y):
for i in range(self.n_trees):
# 随机选择n_features个特征
features_idx = np.random.choice(X.shape[1], self.n_features)
X_sub = X[:, features_idx]
# 利用模糊聚类将X_sub分成n_clusters个类别
cntr, u, u0, d, jm, p, fpc = fuzz.cluster.cmeans(X_sub.T, self.n_clusters, 2, error=0.005, maxiter=1000, init=None)
self.fuzzy_sets.append(cntr)
# 构建决策树
tree = DecisionTreeClassifier(max_depth=self.max_depth)
tree.fit(u.T, y)
self.forest.append(tree)
def predict_proba(self, X):
# 对测试数据进行模糊聚类
predictions = np.zeros((X.shape[0], len(np.unique(y))))
for i, tree in enumerate(self.forest):
features_idx = np.random.choice(X.shape[1], self.n_features)
fuzzy_set = self.fuzzy_sets[i][:, np.newaxis]
X_sub = X[:, features_idx]
u, d, jm, p, fpc = fuzz.cluster.cmeans_predict(X_sub.T, fuzzy_set, 2, error=0.005, maxiter=1000)
proba = tree.predict_proba(u.T)
predictions += proba
return predictions / self.n_trees
def predict(self, X):
proba = self.predict_proba(X)
return np.argmax(proba, axis=1)
```
以上代码中,我们首先定义了一个 `DNFForest` 类,其中包含了多个决策树 `forest` 和对应的模糊集合 `fuzzy_sets`。在训练过程中,我们先从原始数据中随机选择 `n_features` 个特征,然后利用模糊聚类算法将这些特征分成 `n_clusters` 类,接着利用这些类别来训练一个决策树。在预测时,我们对测试数据进行同样的特征选择和模糊聚类,然后利用每个决策树来对这些类别进行分类,最后将所有决策树的预测结果进行平均,得到最终的分类概率。
需要注意的是,由于模糊聚类算法的计算量很大,因此在实际应用中需要根据数据集大小和计算资源来调整 `n_clusters` 和 `max_depth` 等参数。
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