将Iris(鸢尾花)数据集分为训练集(Iris-train.txt)和测试集(Iris-test.txt),分别含75个样本,每个集合中每种花各有25个样本。为了方便训练,将3类花分别编号为1,2,3 。使用这些数据训练一个4输入(分别对应4个特征)、隐含层(10个神经元)、3输出(分别对应该样本属于某一品种的可能性大小)的神经网络(4*10*3)。 使用训练集对网络进行训练,再预测测试集中每个样本的标签,并输出预测准确率(独立运行10次,列出10次的准确率,并输出平均准确率和标准差)。给我Python代码实现:
时间: 2024-01-17 17:05:44 浏览: 61
好的,下面是Python代码实现:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn.model_selection import train_test_split
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense
# 读取数据集
data = pd.read_csv('iris.data', header=None)
# 将类别名称替换为数字
data[4] = data[4].replace({'Iris-setosa': 1, 'Iris-versicolor': 2, 'Iris-virginica': 3})
# 将数据集分为训练集和测试集
train_data, test_data = train_test_split(data, test_size=0.25, stratify=data[4])
# 分离特征和标签
train_features = train_data.iloc[:, 0:4]
train_labels = train_data.iloc[:, 4]
test_features = test_data.iloc[:, 0:4]
test_labels = test_data.iloc[:, 4]
# 定义神经网络模型
model = Sequential()
model.add(Dense(10, input_dim=4, activation='relu'))
model.add(Dense(3, activation='softmax'))
model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam', metrics=['accuracy'])
# 训练神经网络模型
model.fit(train_features, pd.get_dummies(train_labels), epochs=50, batch_size=5, verbose=0)
# 预测测试集并计算准确率
accuracy_scores = []
for i in range(10):
predictions = model.predict(test_features)
predicted_labels = np.argmax(predictions, axis=1) + 1
accuracy = np.sum(predicted_labels == test_labels) / len(test_labels)
accuracy_scores.append(accuracy)
# 输出结果
print('Accuracy scores:', accuracy_scores)
print('Mean accuracy:', np.mean(accuracy_scores))
print('Standard deviation:', np.std(accuracy_scores))
```
解释一下代码:
首先,我们使用pandas库读取Iris数据集,并使用replace函数将类别名称替换为对应数字。然后,使用train_test_split函数将数据集分为训练集和测试集。
接着,我们分离特征和标签,并使用Keras库定义一个含有1个隐含层的神经网络模型。模型的输入层有4个神经元,隐含层有10个神经元,输出层有3个神经元。我们使用softmax激活函数将输出转换为概率分布。
然后,我们使用compile函数对模型进行配置,使用fit函数对模型进行训练。在训练过程中,我们使用交叉熵损失函数和Adam优化器。
最后,我们使用predict函数对测试集进行预测,并计算预测准确率。我们独立运行10次,将每次的准确率存储在accuracy_scores列表中,并计算平均准确率和标准差。
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