帮我用python写svr算法实现回归预测,要求不能使用python中的相关库

时间: 2023-06-16 15:08:35 浏览: 89
好,我们来实现一个简单的SVR算法,以下是代码实现: ```python import numpy as np class SVR: def __init__(self, C=1, epsilon=0.1, kernel='linear', gamma=None): self.C = C self.epsilon = epsilon self.kernel = kernel self.gamma = gamma def fit(self, X, y): n_samples, n_features = X.shape # Kernel matrix if self.kernel == 'linear': kernel_matrix = np.dot(X, X.T) elif self.kernel == 'rbf': if self.gamma is None: self.gamma = 1 / n_features kernel_matrix = np.zeros((n_samples, n_samples)) for i in range(n_samples): for j in range(n_samples): kernel_matrix[i, j] = np.exp(-self.gamma * np.linalg.norm(X[i] - X[j]) ** 2) else: raise ValueError('Unsupported kernel type') # Quadratic programming problem P = np.vstack((np.hstack((kernel_matrix, -kernel_matrix)), np.hstack((-kernel_matrix, kernel_matrix)))) q = np.hstack((self.epsilon - y, self.epsilon + y)) G = np.vstack((np.eye(2 * n_samples), -np.eye(2 * n_samples))) h = np.hstack((self.C * np.ones(2 * n_samples), np.zeros(2 * n_samples))) sol = self.quadprog(P, q, G, h) # Support vectors sv_idx = np.where(np.abs(sol) > 1e-5)[0] self.support_vectors = X[sv_idx] self.dual_coef = sol[sv_idx] self.intercept = np.mean(y[sv_idx] - np.dot(kernel_matrix[sv_idx, :], self.dual_coef)) def predict(self, X): if self.kernel == 'linear': kernel_matrix = np.dot(X, self.support_vectors.T) elif self.kernel == 'rbf': kernel_matrix = np.zeros((X.shape[0], self.support_vectors.shape[0])) for i in range(X.shape[0]): for j in range(self.support_vectors.shape[0]): kernel_matrix[i, j] = np.exp(-self.gamma * np.linalg.norm(X[i] - self.support_vectors[j]) ** 2) else: raise ValueError('Unsupported kernel type') return np.dot(kernel_matrix, self.dual_coef) + self.intercept def quadprog(self, P, q, G, h): # Solve quadratic programming problem using active set method n_samples = P.shape[0] active = np.zeros(n_samples, dtype=bool) alpha = np.zeros(n_samples) obj = np.inf while True: # Solve subproblem G_active = G[active, :] P_active = P[:, active][active, :] q_active = q[active] h_active = h[active] try: alpha_active = np.linalg.solve(P_active, q_active) except np.linalg.LinAlgError: alpha_active = np.zeros(G_active.shape[0]) # Compute optimality r = q_active - np.dot(P_active, alpha_active) if np.all(r <= self.epsilon) and np.all(h_active >= 0): # Optimal solution found obj = np.dot(alpha_active, np.dot(P_active, alpha_active)) - np.sum(alpha_active) alpha[active] = alpha_active break # Compute maximum feasible direction d = np.zeros(n_samples) d[active] = np.dot(np.linalg.inv(P_active), G_active.T.dot(np.maximum(r, 0))) i = np.argmax(np.abs(d * (~active))) if d[i] >= 0: # Unbounded objective function break # Add i to active set active[i] = True return alpha ``` 代码中实现了线性核和RBF核的SVR算法。其中,fit方法用来训练模型,predict方法用来进行预测。quadprog方法实现了求解二次规划问题的算法,用于训练模型时求解对偶问题。

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