使用 numpy 编写逻辑回归算法,对 iris 数据进行二分类。 具体内容: (1)任选两个特征和两个类别进行二分类。 (2)输出:决策函数的参数、预测值、分类准确率等。 (3)可视化:选取两个特征进行散点图可视化,并可视化决策边界。

时间: 2024-02-20 16:59:01 浏览: 84
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好的,我会尽力回答你的问题。 首先,我们需要导入 numpy 和 matplotlib 库,并加载 iris 数据集。 ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.datasets import load_iris iris = load_iris() X = iris.data[:, [2, 3]] # 选择两个特征 y = (iris.target == 0).astype(np.int) # 将类别为0的作为正样本,其他类别作为负样本 ``` 接下来,我们需要实现逻辑回归算法。 ```python class LogisticRegression: def __init__(self, lr=0.01, num_iter=100000, fit_intercept=True, verbose=False): self.lr = lr self.num_iter = num_iter self.fit_intercept = fit_intercept self.verbose = verbose def __add_intercept(self, X): intercept = np.ones((X.shape[0], 1)) return np.concatenate((intercept, X), axis=1) def __sigmoid(self, z): return 1 / (1 + np.exp(-z)) def __loss(self, h, y): return (-y * np.log(h) - (1 - y) * np.log(1 - h)).mean() def fit(self, X, y): if self.fit_intercept: X = self.__add_intercept(X) self.theta = np.zeros(X.shape[1]) for i in range(self.num_iter): z = np.dot(X, self.theta) h = self.__sigmoid(z) gradient = np.dot(X.T, (h - y)) / y.size self.theta -= self.lr * gradient if self.verbose and i % 10000 == 0: z = np.dot(X, self.theta) h = self.__sigmoid(z) print(f'loss: {self.__loss(h, y)}') def predict_prob(self, X): if self.fit_intercept: X = self.__add_intercept(X) return self.__sigmoid(np.dot(X, self.theta)) def predict(self, X, threshold=0.5): return (self.predict_prob(X) >= threshold).astype(np.int) ``` 接下来,我们需要训练模型并输出决策函数的参数、预测值、分类准确率等。 ```python model = LogisticRegression(lr=0.1, num_iter=300000) model.fit(X, y) print('决策函数的参数:', model.theta) y_pred = model.predict(X) print('预测值:', y_pred) accuracy = np.mean(y_pred == y) print('分类准确率:', accuracy) ``` 最后,我们可以可视化选取的两个特征,并绘制决策边界。 ```python x1_min, x1_max = X[:, 0].min() - 1, X[:, 0].max() + 1 x2_min, x2_max = X[:, 1].min() - 1, X[:, 1].max() + 1 xx1, xx2 = np.meshgrid(np.arange(x1_min, x1_max, 0.1), np.arange(x2_min, x2_max, 0.1)) Z = model.predict(np.c_[xx1.ravel(), xx2.ravel()]) Z = Z.reshape(xx1.shape) plt.contourf(xx1, xx2, Z, alpha=0.4) plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y, alpha=0.8) plt.xlabel('花瓣长度') plt.ylabel('花瓣宽度') plt.show() ``` 这样,我们就完成了使用 numpy 实现逻辑回归算法,并对 iris 数据进行二分类的任务。
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