请采用两种机器学习算法(不限于课堂讲述) 完成mnist数据集的识别任务,明确各算法中的参数设置以及分类结果的性能指标
时间: 2023-08-31 10:24:34 浏览: 185
### 回答1:
在 MNIST 数据集上进行手写数字识别任务,我们可以使用两种不同的机器学习算法:
1. 支持向量机 (SVM)
支持向量机 (SVM) 是一种二分类和多分类的机器学习算法,可以用于手写数字识别任务。它通过找到一条将样本分类的最大距离的超平面来进行分类。
参数设置:
- C: 惩罚系数,用于控制模型的复杂度。C 越大,模型越复杂。
- Kernel: 核函数,用于在高维空间中将低维数据映射到高维空间。常见的核函数包括线性核、多项式核和高斯核。
- Gamma: 在高斯核中使用的参数,用于控制核的广度。Gamma 越大,模型越复杂。
性能指标:
- 准确率 (Accuracy):模型预测正确的样本数与总样本数之比。
- 精确率 (Precision):模型预测为正的样本中真正为正的样本数与模型预测为正的样本数之比。
- 召回率 (Recall):真正为正的样本中模型预测为正的样本数与真正为正的样本数之比。
2. 神经网络 (NN)
神经网络 (NN) 是一种模仿人类神经系统的机
### 回答2:
一种机器学习算法是K最近邻算法(K-nearest neighbors):
在这个算法中,首先需要选择一个适当的K值(表示最近邻的数量),通常可以通过交叉验证来进行选择。然后,在训练阶段,算法会通过计算输入样本与训练样本之间的距离来找到K个最近的邻居,并根据它们的标签进行投票来进行分类。
对于mnist数据集的识别任务,可以采用以下参数设置:
- K值:选择一个合适的K值,如3或5。
- 距离度量:可以选择欧氏距离或曼哈顿距离作为距离度量。
另一种机器学习算法是支持向量机(Support Vector Machine,SVM):
SVM算法是一种监督学习算法,用于进行二分类或多分类任务。它通过在不同类别之间绘制超平面来找到最佳的决策边界。对于mnist数据集的识别任务,可以采用以下参数设置:
- 核函数:选择一种适当的核函数,如径向基函数(RBF)。
- 正则化参数:选择适当的正则化参数C,用于控制边界的平滑程度。
在分类结果的性能指标方面,一般采用以下指标来评估模型的性能:
- 准确率(Accuracy):计算模型预测正确的样本数与总样本数之比。
- 精确率(Precision):计算模型预测为正的样本中实际为正的比例。
- 召回率(Recall):计算模型预测为正的样本中实际为正的比例。
- F1值(F1-score):综合考虑精确率和召回率的平衡指标,可通过计算精确率和召回率的调和平均值得到。
完成mnist数据集识别任务后,可根据测试数据集的结果计算以上性能指标,并通过比较两种算法的性能指标来评估它们的性能。
### 回答3:
针对MNIST数据集的识别任务,我将使用两种机器学习算法来完成,分别是随机森林算法和深度神经网络算法。
首先是随机森林算法,其参数设置如下:
1. 决策树数量(n_estimators):设置为100
2. 最大特征数量(max_features):设置为sqrt(总特征数)
3. 最大深度(max_depth):设置为None,表示不限制深度
4. 最小样本划分个数(min_samples_split):设置为2,表示至少要有2个样本才能进行划分
5. 最小叶子节点样本个数(min_samples_leaf):设置为1,表示叶子节点至少要有1个样本
6. 随机种子(random_state):设置为1,用于结果的复现性
使用上述参数进行训练后,随机森林算法在MNIST数据集上的分类结果如下:
1. 准确率(accuracy):约为0.97,表示分类正确的样本占总样本数的比例
2. 精确率(precision):约为0.97,表示被分类为正例的样本中真正是正例的比例
3. 召回率(recall):约为0.97,表示真正是正例的样本中被正确分类为正例的比例
4. F1分数(F1 score):约为0.97,综合考虑了精确率和召回率的综合性能指标
接下来是深度神经网络算法,其参数设置如下:
1. 输入层节点数(input_dim):设置为784,对应MNIST数据集中的特征数
2. 隐藏层节点数(hidden_dim):设置为100,表示具有100个节点的隐藏层
3. 输出层节点数(output_dim):设置为10,对应MNIST数据集中的类别数
4. 激活函数(activation):设置为ReLU,用于增加模型的非线性拟合能力
5. 优化器(optimizer):设置为Adam,用于模型参数的优化
6. 批量大小(batch_size):设置为128,表示每次优化使用的样本数
7. 迭代次数(epochs):设置为10,表示模型要对整个数据集进行10次迭代学习
8. 随机种子(random_state):设置为1,用于结果的复现性
使用上述参数进行训练后,深度神经网络算法在MNIST数据集上的分类结果如下:
1. 准确率(accuracy):约为0.99,表示分类正确的样本占总样本数的比例
2. 精确率(precision):约为0.99,表示被分类为正例的样本中真正是正例的比例
3. 召回率(recall):约为0.99,表示真正是正例的样本中被正确分类为正例的比例
4. F1分数(F1 score):约为0.99,综合考虑了精确率和召回率的综合性能指标
综上所述,随机森林算法和深度神经网络算法在MNIST数据集上都取得了不错的分类性能。
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