感知器的三种算法用Python实现

时间: 2024-03-24 13:40:16 浏览: 14
感知器的三种算法是原始形式、对偶形式和对称形式。以下是使用Python实现这三种算法的示例代码: 1. 原始形式 ```python import numpy as np class Perceptron(): def __init__(self, learning_rate=0.01, n_iterations=100): self.learning_rate = learning_rate self.n_iterations = n_iterations def fit(self, X, y): n_samples, n_features = X.shape # Initializing weights and bias self.weights = np.zeros(n_features) self.bias = 0 for _ in range(self.n_iterations): for idx, sample in enumerate(X): linear_output = np.dot(sample, self.weights) + self.bias predicted_output = np.where(linear_output >= 0, 1, -1) # Updating weights and bias update = self.learning_rate * (y[idx] - predicted_output) self.weights += update * sample self.bias += update def predict(self, X): linear_output = np.dot(X, self.weights) + self.bias predicted_output = np.where(linear_output >= 0, 1, -1) return predicted_output ``` 2. 对偶形式 ```python import numpy as np class DualPerceptron(): def __init__(self, learning_rate=0.01, n_iterations=100): self.learning_rate = learning_rate self.n_iterations = n_iterations def fit(self, X, y): n_samples, n_features = X.shape # Initializing alpha, bias and Gram matrix self.alpha = np.zeros(n_samples) self.bias = 0 gram_matrix = np.dot(X, X.T) for _ in range(self.n_iterations): for idx in range(n_samples): linear_output = np.sum(self.alpha * y * gram_matrix[:, idx]) + self.bias predicted_output = np.where(linear_output >= 0, 1, -1) # Updating alpha and bias update = self.learning_rate * (y[idx] - predicted_output) self.alpha[idx] += update self.bias += update * y[idx] def predict(self, X): gram_matrix = np.dot(X, X.T) linear_output = np.sum(self.alpha * self.y_train * gram_matrix, axis=1) + self.bias predicted_output = np.where(linear_output >= 0, 1, -1) return predicted_output ``` 3. 对称形式 ```python import numpy as np class SymmetricPerceptron(): def __init__(self, learning_rate=0.01, n_iterations=100): self.learning_rate = learning_rate self.n_iterations = n_iterations def fit(self, X, y): n_samples, n_features = X.shape # Initializing weights, bias and v self.weights = np.zeros(n_features) self.bias = 0 self.v = np.zeros(n_features) for _ in range(self.n_iterations): for idx, sample in enumerate(X): linear_output = np.dot(sample, self.weights) + self.bias predicted_output = np.where(linear_output >= 0, 1, -1) # Updating weights, bias and v if y[idx] * predicted_output <= 0: self.weights += self.learning_rate * (y[idx] - predicted_output) * sample + self.v self.bias += self.learning_rate * (y[idx] - predicted_output) self.v = self.learning_rate * (y[idx] - predicted_output) * sample def predict(self, X): linear_output = np.dot(X, self.weights) + self.bias predicted_output = np.where(linear_output >= 0, 1, -1) return predicted_output ```

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