修改以下错误代码library(MASS) set.seed(123) n <- 1000 mu1 <- c(0,4) mu2 <- c(-2,0) Sigma1 <- matrix(c(3,0,0,0.5),nr=2,nc=2) Sigma2 <- matrix(c(1,0,0,2),nr=2,nc=2) phi <- c(0.6,0.4) X <- matrix(0,nr=2,nc=n) for (i in 1:n) { if (runif(1)<=phi[1]) { X[,i] <- mvrnorm(1,mu=mu1,Sigma=Sigma1) }else{ X[,i] <- mvrnorm(1,mu=mu2,Sigma=Sigma2) } } EM_GMM <- function(X, k){ n <- ncol(X) d <- nrow(X) w <- rep(1/k, k) mu <- matrix(rnorm(kd, mean(X), sd(X)), nrow=k, ncol=d) sigma <- array(aperm(array(rnorm(kdd), dim=c(k,d,d)), c(2,3,1)), dim=c(d,d,k)) R <- numeric(kn) for (iter in 1:100){ # E步 for (i in 1:k){ R[(i-1)n+1:in]<- w[i] * dnorm(X, mean=mu[i,], sd=sigma[,,i]) } R <- matrix(R, nrow=n, byrow=TRUE) R <- R / rowSums(R) # M步 Nk <- colSums(R) # 每个分量的权重 w <- Nk / n # 均值 for (i in 1:k){ mu[i,] <- colSums(R[,i] * X) / Nk[i] # 均值 sigma[,,i] <- (t(X) %*% (R[,i] * X)) / Nk[i] - mu[i,] %*% t(mu[i,]) # 协方差矩阵 } } list(w=w, mu=mu, sigma=sigma) } result <- EM_GMM(X, 2) xgrid <- seq(min(X[1,]), max(X[1,]), length.out=100) ygrid <- seq(min(X[2,]), max(X[2,]), length.out=100) z <- outer(xgrid, ygrid, function(x,y) { z <- numeric(length(x)) for (i in 1:nrow(result$mu)){ z <- z + result$w[i] * dnorm(c(x, y), mean=result$mu[i,], sd=sqrt(result$sigma[1,1,i])) } z }) contour(xgrid, ygrid, z, nlev=10, color.palette=heat.colors, main="Two-component GMM Contours")

时间: 2023-06-04 11:06:39 浏览: 449
以下是修改后的代码: library(MASS) set.seed(123) n <- 1000 mu1 <- c(0,4) mu2 <- c(-2,0) Sigma1 <- matrix(c(3,0,0,0.5),nr=2,nc=2) Sigma2 <- matrix(c(1,0,0,2),nr=2,nc=2) phi <- c(0.6,0.4) X <- matrix(0,nr=2,nc=n) for (i in 1:n) { if (runif(1) <= phi[1]) { X[,i] <- mvrnorm(1,mu=mu1,Sigma=Sigma1) } else { X[,i] <- mvrnorm(1,mu=mu2,Sigma=Sigma2) } } EM_GMM <- function(X, k){ n <- ncol(X) d <- nrow(X) kdd <- k*d*d # 计算数组中元素个数 kd <- k*d # 计算数组中向量元素个数 w <- rep(1/k, k) mu <- matrix(rnorm(k*d, mean(X), sd(X)), nrow=k, ncol=d) sigma <- array(aperm(array(rnorm(kdd), dim=c(k,d,d)), c(2,3,1)), dim=c(d,d,k)) R <- numeric(k*n) for (iter in 1:100){ # 更新 R for (j in 1:k){ R[(j-1)*n+1:j*n] <- w[j] * dmnorm(X, mu[j,], sigma[,,j]) } R <- R / matrix(rowSums(matrix(R,nrow=k)), nrow=n, ncol=k, byrow=T) # 更新 w, mu, sigma w <- colSums(R) / n for (j in 1:k){ mu[j,] <- colSums(X * matrix(R[,j], nrow=n, ncol=1)) / sum(R[,j]) sigma[,,j] <- (t(X-mu[j,]) %*% (X-mu[j,]) * matrix(R[,j], nrow=n, ncol=n)) / sum(R[,j]) } } return(list(w=w, mu=mu, sigma=sigma)) } EM_GMM(X, 2) # 测试函数是否正确
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set.seed(0) n = 50 p = 30 x = matrix(rnorm(n*p),nrow=n) bstar = c(runif(30,0.5,1)) mu = as.numeric(x%*%bstar) par(mar=c(4.5,4.5,0.5,0.5)) hist(bstar,breaks=30,col="gray",main="", xlab="True coefficients") library(MASS) set.seed(1) R = 100 nlam = 60 lam = seq(0,25,length=nlam) fit.ls = matrix(0,R,n) fit.rid = array(0,dim=c(R,nlam,n)) err.ls = numeric(R) err.rid = matrix(0,R,nlam) for (i in 1:R) { cat(c(i,", ")) y = mu + rnorm(n) ynew = mu + rnorm(n) a = lm(y~x+0) bls = coef(a) fit.ls[i,] = x%*%bls err.ls[i] = mean((ynew-fit.ls[i,])^2) aa = lm.ridge(y~x+0,lambda=lam) brid = coef(aa) fit.rid[i,,] = brid%*%t(x) err.rid[i,] = rowMeans(scale(fit.rid[i,,],center=ynew,scale=F)^2) } aveerr.ls = mean(err.ls) aveerr.rid = colMeans(err.rid) bias.ls = sum((colMeans(fit.ls)-mu)^2)/n var.ls = sum(apply(fit.ls,2,var))/n bias.rid = rowSums(scale(apply(fit.rid,2:3,mean),center=mu,scale=F)^2)/n var.rid = rowSums(apply(fit.rid,2:3,var))/n mse.ls = bias.ls + var.ls mse.rid = bias.rid + var.rid prederr.ls = mse.ls + 1 prederr.rid = mse.rid + 1 bias.ls var.ls p/n prederr.ls aveerr.ls cbind(prederr.rid,aveerr.rid) par(mar=c(4.5,4.5,0.5,0.5)) plot(lam,prederr.rid,type="l", xlab="Amount of shrinkage",ylab="Prediction error") abline(h=prederr.ls,lty=2) text(c(1,24),c(1.48,1.48),c("Low","High")) legend("topleft",lty=c(2,1), legend=c("Linear regression","Ridge regression")) par(mar=c(4.5,4.5,0.5,0.5)) plot(lam,mse.rid,type="l",ylim=c(0,max(mse.rid)), xlab=expression(paste(lambda)),ylab="") lines(lam,bias.rid,col="red") lines(lam,var.rid,col="blue") abline(h=mse.ls,lty=2) legend("bottomright",lty=c(2,1,1,1), legend=c("Linear MSE","Ridge MSE","Ridge Bias^2","Ridge Var"), col=c("black","black","red","blue")) 为每句代码加上注释解释

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