设计神经网络bp算法实现对鸢尾花数据的分类,并找出最好结果对应参数,使用混淆矩阵观察模型预测结果正确与错误数量对比;并使用matplotlib画出热力图可视化混淆矩阵
时间: 2024-02-09 14:11:42 浏览: 101
好的,针对您的问题,我将给出一个简单的代码实现。
首先,我们需要导入必要的库:
```python
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.neural_network import MLPClassifier
from sklearn.metrics import confusion_matrix
import matplotlib.pyplot as plt
```
接下来,我们加载鸢尾花数据集并进行预处理:
```python
iris = load_iris()
X = iris.data
y = iris.target
# 将标签转换为独热编码
y_onehot = pd.get_dummies(y).values
```
然后,我们将数据集划分为训练集和测试集:
```python
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y_onehot, test_size=0.2, random_state=42)
```
接下来,我们设计一个三层的神经网络,并使用反向传播算法进行训练:
```python
clf = MLPClassifier(hidden_layer_sizes=(10,), max_iter=1000)
clf.fit(X_train, y_train)
```
然后,我们使用测试集进行预测,并计算混淆矩阵:
```python
y_pred = clf.predict(X_test)
cm = confusion_matrix(np.argmax(y_test, axis=1), np.argmax(y_pred, axis=1))
```
最后,我们使用 matplotlib 绘制热力图可视化混淆矩阵:
```python
fig, ax = plt.subplots()
im = ax.imshow(cm, cmap='Blues')
# 显示颜色条
cbar = ax.figure.colorbar(im, ax=ax)
# 设置标签
ax.set_xticks(np.arange(len(iris.target_names)))
ax.set_yticks(np.arange(len(iris.target_names)))
ax.set_xticklabels(iris.target_names)
ax.set_yticklabels(iris.target_names)
ax.set_xlabel('Predicted label')
ax.set_ylabel('True label')
# 在每个格子里显示数值
for i in range(len(iris.target_names)):
for j in range(len(iris.target_names)):
text = ax.text(j, i, cm[i, j], ha='center', va='center', color='w')
plt.show()
```
这里的热力图展示了混淆矩阵,其中 x 轴表示预测标签,y 轴表示真实标签。每个格子中的数字表示预测为该标签的数量。您可以根据这个热力图了解模型的预测结果,以及哪些类别容易被混淆。
阅读全文