用python实现fisher线性判别实验,对于已知类别w1和w2计算最优方向W,画出W的直线并标记出投影后的点在直线上的位置,选择决策边界实现新样本xx1=(-0.7,0.58,0.089),xx2=(0.047,-0.4,1.04)的分类。

时间: 2024-12-18 18:22:26 浏览: 19
要在Python中实现Fisher线性判别并进行可视化,首先需要导入必要的库,然后创建一个简单的例子来演示。这里假设我们有两个类别(比如正负两类),并且已经有一组训练数据。我们将计算类别向量(w1和w2),然后找到最优的方向W,接着将新的样本项目xx1和xx2投影到这个线上,并进行分类。 ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 假设我们有训练数据 (features, labels) features = np.array([...]) # 三维数组,每一行是一个样本,最后一列是类别标签(0 or 1) labels = np.array([...]) # 计算每个类别的均值和协方差矩阵 mean_1, mean_2 = features[labels == 0].mean(axis=0), features[labels == 1].mean(axis=0) covariance = np.cov(features.T) # Fisher准则下的协方差矩阵逆 lda_matrix = np.linalg.inv(covariance) w = lda_matrix.dot(mean_2 - mean_1).reshape(1, -1) # 最优方向W # 新样本 xx1 = [-0.7, 0.58, 0.089] xx2 = [0.047, -0.4, 1.04] # 计算投影点在直线上的位置 proj_xx1 = xx1.dot(w) / w.dot(w.T)[0] proj_xx2 = xx2.dot(w) / w.dot(w.T)[0] # 决策边界 decision_boundary = mean_1 + proj_xx1 * w # 二维绘图示例 fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') ax.scatter(features[:, 0], features[:, 1], features[:, 2], c=labels) ax.plot([mean_1[0], decision_boundary[0]], [mean_1[1], decision_boundary[1]], 'k-', label='Decision boundary') ax.scatter(xx1[0], xx1[1], xx1[2], color='r', marker='x', label='Projected point x1') ax.scatter(xx2[0], xx2[1], xx2[2], color='b', marker='o', label='Projected point x2') ax.legend() plt.show() # 分类 if proj_xx1 > 0: prediction_for_xx1 = 1 # 类别2 else: prediction_for_xx1 = 0 # 类别1 if proj_xx2 > 0: prediction_for_xx2 = 1 else: prediction_for_xx2 = 0 print(f"Sample xx1 classified as {prediction_for_xx1}") print(f"Sample xx2 classified as {prediction_for_xx2}") ``` 注意:上述代码仅提供了一个基础的解释和伪代码,实际应用中需要对数据预处理和错误处理。
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