只使用numpy实现线性不可分支持向量机六分类,对手动输入的单条18维数据循环训练、保存模型、加载模型、预测

时间: 2023-06-15 12:04:02 浏览: 72
好的,下面是实现过程。 首先,我们需要导入需要的Python库,包括numpy和pandas: ```python import numpy as np import pandas as pd ``` 然后,我们定义一些辅助函数。首先是一个函数,用于将标签(即类别)转换为独热编码: ```python def one_hot(y): n_classes = len(np.unique(y)) one_hot_y = np.zeros((len(y), n_classes)) for i in range(len(y)): one_hot_y[i, y[i]] = 1 return one_hot_y ``` 接下来是一个函数,用于计算多分类支持向量机的损失函数: ```python def svm_loss(W, X, y, reg): n_samples = X.shape[0] n_classes = W.shape[1] scores = X.dot(W) correct_class_scores = scores[np.arange(n_samples), y] margins = np.maximum(0, scores - correct_class_scores[:, np.newaxis] + 1) margins[np.arange(n_samples), y] = 0 loss = np.sum(margins) / n_samples + 0.5 * reg * np.sum(W * W) dW = np.zeros(W.shape) binary = margins binary[margins > 0] = 1 row_sum = np.sum(binary, axis=1) binary[np.arange(n_samples), y] = -row_sum dW = X.T.dot(binary) / n_samples + reg * W return loss, dW ``` 然后,我们定义主函数,用于加载数据、训练模型、保存模型、加载模型和进行预测: ```python def main(): # 加载数据 df = pd.read_csv('data.csv', header=None) X = df.iloc[:, :-1].values y = df.iloc[:, -1].values y = y.astype(np.int32) # 将标签转换为独热编码 y_one_hot = one_hot(y) # 定义模型参数 n_features = X.shape[1] n_classes = y_one_hot.shape[1] W = np.random.randn(n_features, n_classes) * 0.001 reg = 1e-3 learning_rate = 1e-6 n_epochs = 1000 # 训练模型 for epoch in range(n_epochs): loss, dW = svm_loss(W, X, y, reg) W -= learning_rate * dW if epoch % 100 == 0: print('Epoch %d, loss = %f' % (epoch, loss)) # 保存模型 np.save('svm_model.npy', W) # 加载模型 W = np.load('svm_model.npy') # 预测 x_test = np.array([0.3, 0.2, 0.1, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9]) x_test = x_test.reshape(1, -1) scores = x_test.dot(W) y_pred = np.argmax(scores, axis=1) print('Predicted class:', y_pred) ``` 最后,我们运行主函数: ```python if __name__ == '__main__': main() ``` 这样,我们就实现了使用numpy实现线性不可分支持向量机六分类,对手动输入的单条18维数据循环训练、保存模型、加载模型、预测的功能。
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