机器学习下使用SKLEARN对MNIST数据集进行分类识别

在机器学习领域，Scikit-learn (简称sklearn)是一个非常流行的Python库，特别适合处理各种机器学习任务，包括图像分类。MNIST数据集是一个常用的手写数字识别基准，包含60,000个训练样本和10,000个测试样本，每个样本都是28x28像素灰度图像。

使用sklearn对MNIST数据集进行分类识别，通常会经历以下几个步骤：

1. **数据预处理**：
- 导入必要的库（如`sklearn.datasets`, `numpy`等）。
- 加载MNIST数据集（`load_digits()` 或 `load_mnist()`）。
- 数据归一化，将像素值缩放到0到1之间。

2. **拆分数据**：
- 划分训练集和测试集，例如70%用于训练，30%用于测试。

3. **特征提取**：
- 对于图像数据，通常采用扁平化（Flattening），将二维数组转换成一维向量。

4. **模型选择**：
- 使用`sklearn.linear_model`中的SVM (支持向量机)，或者深度学习库如Keras、TensorFlow的卷积神经网络（CNN）进行分类。

5. **模型训练**：
- 使用训练集对模型进行训练，设置合适的超参数。

6. **评估与验证**：
- 用测试集评估模型性能，计算准确率、精度、召回率等指标。

7. **优化与调整**：
- 根据结果调整模型参数或尝试其他算法以提升性能。

from sklearn import datasets, preprocessing
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.metrics import accuracy_score

# 加载数据
digits = datasets.load_digits()
X = digits.data
y = digits.target

# 预处理
X_scaled = preprocessing.scale(X)

# 拆分数据
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X_scaled, y, test_size=0.3, random_state=42)

# 创建并训练模型
model = SVC()
model.fit(X_train, y_train)

# 预测
y_pred = model.predict(X_test)

# 计算准确率
accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred)
print("Accuracy:", accuracy)