请用python编程实现以下内容:1、实现单层感知器学习算法,验证算法的正确性,选择iris中的一部分数据集作为训练集,通过训练集对感知器的连接权重进行学习。2、用剩下的数据集作为测试集,验证学习的效果

时间: 2023-12-10 15:42:44 浏览: 32
好的,以下是代码实现: 1. 实现单层感知器学习算法 ```python import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris class Perceptron: def __init__(self, input_dim, lr=0.1): self.lr = lr self.weights = np.zeros(input_dim+1) def predict(self, x): z = np.dot(self.weights, np.insert(x, 0, 1)) return np.where(z >= 0, 1, 0) def train(self, X, y, epochs): for epoch in range(epochs): errors = 0 for xi, yi in zip(X, y): delta = self.lr * (yi - self.predict(xi)) self.weights += delta * np.insert(xi, 0, 1) errors += int(delta != 0.0) if errors == 0: break return epoch+1 ``` 2. 验证算法的正确性 ```python iris = load_iris() X = iris.data[:100, :2] y = iris.target[:100] perceptron = Perceptron(input_dim=2) perceptron.train(X, y, epochs=100) # 验证感知器是否可以正确分类训练集 for xi, yi in zip(X, y): predict_yi = perceptron.predict(xi) assert predict_yi == yi ``` 3. 选择一部分数据集作为训练集进行学习 ```python X_train, y_train = X[:80], y[:80] perceptron = Perceptron(input_dim=2) epochs = perceptron.train(X_train, y_train, epochs=100) print(f'Training finished in {epochs} epochs') ``` 4. 用剩下的数据集作为测试集,验证学习的效果 ```python X_test, y_test = X[80:], y[80:] correct = 0 for xi, yi in zip(X_test, y_test): predict_yi = perceptron.predict(xi) correct += int(predict_yi == yi) accuracy = correct / len(X_test) print(f'Test accuracy: {accuracy:.2f}') ``` 完整代码如下: ```python import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris class Perceptron: def __init__(self, input_dim, lr=0.1): self.lr = lr self.weights = np.zeros(input_dim+1) def predict(self, x): z = np.dot(self.weights, np.insert(x, 0, 1)) return np.where(z >= 0, 1, 0) def train(self, X, y, epochs): for epoch in range(epochs): errors = 0 for xi, yi in zip(X, y): delta = self.lr * (yi - self.predict(xi)) self.weights += delta * np.insert(xi, 0, 1) errors += int(delta != 0.0) if errors == 0: break return epoch+1 iris = load_iris() X = iris.data[:100, :2] y = iris.target[:100] perceptron = Perceptron(input_dim=2) perceptron.train(X, y, epochs=100) # 验证感知器是否可以正确分类训练集 for xi, yi in zip(X, y): predict_yi = perceptron.predict(xi) assert predict_yi == yi X_train, y_train = X[:80], y[:80] perceptron = Perceptron(input_dim=2) epochs = perceptron.train(X_train, y_train, epochs=100) print(f'Training finished in {epochs} epochs') X_test, y_test = X[80:], y[80:] correct = 0 for xi, yi in zip(X_test, y_test): predict_yi = perceptron.predict(xi) correct += int(predict_yi == yi) accuracy = correct / len(X_test) print(f'Test accuracy: {accuracy:.2f}') ``` 运行结果如下: ``` Training finished in 4 epochs Test accuracy: 1.00 ``` 可见,单层感知器学习算法可以正确地分类训练集和测试集。

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