BP神经网络 1.导入葡萄酒数据集(使用python的sklearn库导入); 2.设置好精度后,通过修改各项参数(隐藏层的层数、各隐藏层节点数、学习率等),观察并记录下不同参数下的迭代次数,并记录下误差与迭代次数的关系曲线; 3.画出ROC曲线。4. 使用python实现
时间: 2024-03-15 13:46:54 浏览: 103
好的,我会尽力回答你的问题。
首先,我们需要导入需要的库和数据集。使用以下代码导入葡萄酒数据集:
```python
from sklearn.datasets import load_wine
wine = load_wine()
X = wine.data
y = wine.target
```
接下来,我们需要将数据集分为训练集和测试集:
```python
from sklearn.model_selection import train_test_split
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
```
然后,我们需要对数据进行标准化处理:
```python
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
scaler = StandardScaler()
X_train = scaler.fit_transform(X_train)
X_test = scaler.transform(X_test)
```
现在,我们可以开始构建BP神经网络了。我们使用Keras库来构建神经网络。以下是一个简单的BP神经网络模型:
```python
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense
model = Sequential()
model.add(Dense(10, input_dim=13, activation='relu'))
model.add(Dense(8, activation='relu'))
model.add(Dense(3, activation='softmax'))
```
上面的代码定义了一个包含两个隐藏层的神经网络,第一个隐藏层有10个神经元,第二个隐藏层有8个神经元,输出层有3个神经元,使用softmax激活函数。
接下来,我们需要编译模型并训练它:
```python
model.compile(loss='sparse_categorical_crossentropy', optimizer='adam', metrics=['accuracy'])
history = model.fit(X_train, y_train, epochs=100, batch_size=16, validation_data=(X_test, y_test))
```
在上面的代码中,我们使用了sparse_categorical_crossentropy作为损失函数,使用adam作为优化器,并且记录了准确率作为指标。我们训练了100个epoch,使用批量大小为16,并在测试集上进行了验证。
现在,我们可以画出误差与迭代次数的关系曲线:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(history.history['loss'])
plt.plot(history.history['val_loss'])
plt.title('Model Loss')
plt.xlabel('Epoch')
plt.ylabel('Loss')
plt.legend(['train', 'test'], loc='upper right')
plt.show()
```
最后,我们可以使用以下代码绘制ROC曲线:
```python
from sklearn.metrics import roc_curve, auc
import numpy as np
y_prob = model.predict_proba(X_test)
fpr = dict()
tpr = dict()
roc_auc = dict()
for i in range(3):
fpr[i], tpr[i], _ = roc_curve(y_test, y_prob[:, i], pos_label=i)
roc_auc[i] = auc(fpr[i], tpr[i])
plt.figure()
plt.plot(fpr[0], tpr[0], color='darkorange', lw=2, label='ROC curve (area = %0.2f)' % roc_auc[0])
plt.plot([0, 1], [0, 1], color='navy', lw=2, linestyle='--')
plt.xlim([0.0, 1.0])
plt.ylim([0.0, 1.05])
plt.xlabel('False Positive Rate')
plt.ylabel('True Positive Rate')
plt.title('Receiver operating characteristic example')
plt.legend(loc="lower right")
plt.show()
```
这就是使用Python实现BP神经网络的全部过程,希望能对你有所帮助。
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