def predict_y(self, X_test): m = self._X_train.shape[0] y_pre = [] for intX in X_test: minus_mat = np.fabs(np.tile(intX, (m, 1)) - self._X_train) # 将新的实例复制成m行1列,并进行相减 sq_minus_mat = minus_mat ** self.p sq_distance = sq_minus_mat.sum(axis=1) diff_sq_distance = sq_distance ** float(1 / self.p) sorted_distance_index = diff_sq_distance.argsort() # 记录距离最近的k个点的索引 class_count = {} vola = [] for i in range(self.k): vola = self._y_train[sorted_distance_index[i]] class_count[vola] = class_count.get(vola, 0) + 1 # 统计k个点中所属各个类别的实例数目 sorted_class_count = sorted(class_count.items(), key=operator.itemgetter(1),reverse=True) # 返回列表,元素为元组。每个类别以及对应的实例数目 y_pre.append((sorted_class_count[0][0])) return (np.array(y_pre))解释这段代码

时间: 2024-04-28 21:25:17 浏览: 56
这段代码实现了KNN(K-Nearest Neighbors)算法的预测函数,其中X_test是待预测的实例数组,_X_train是训练集的特征矩阵,_y_train是训练集的标签数组,k是算法中的超参数,p是距离计算中的指数。 具体来说,该函数对于X_test中的每个实例,首先计算该实例与训练集中所有实例的距离,然后选择距离该实例最近的k个点,统计这k个点中所属各个类别的实例数目,最后将实例归为出现次数最多的类别。 具体实现中,通过循环遍历X_test中的每个实例,依次计算该实例与训练集中所有实例之间的距离,得到一个距离数组diff_sq_distance。然后通过argsort函数,将距离数组中的元素按照从小到大的顺序排列,并返回它们在原数组中的索引。接着,通过遍历前k个距离最近的实例,统计它们所属各个类别的实例数目,并将结果以字典的形式存储在class_count中。最后,通过sorted函数对class_count中的元素进行排序,并取出出现次数最多的类别,作为预测结果。
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class KNearestNeighbor(object): def __init__(self): pass def train(self, X, y): self.X_train = X self.y_train = y def predict(self, X, k=1): num_test = X.shape[0] num_train = self.X_train.shape[0] dists = np.zeros((num_test, num_train)) d1 = -2 * np.dot(X, self.X_train.T) d2 = np.sum(np.square(X), axis=1, keepdims=True) d3 = np.sum(np.square(self.X_train), axis=1) dist = np.sqrt(d1 + d2 + d3) y_pred = np.zeros(num_test) for i in range(num_test): dist_k_min = np.argsort(dist[i])[:k] y_kclose = self.y_train[dist_k_min] y_pred[i] = np.argmax(np.bincount(y_kclose.tolist())) return y_pred注释每一行代码

这是一个KNN(K-Nearest Neighbor)算法的Python实现,具体注释如下: ```python class KNearestNeighbor(object): def __init__(self): pass def train(self, X, y): self.X_train = X # 训练数据集 self.y_train = y # 训练数据集对应的标签 def predict(self, X, k=1): num_test = X.shape[0] # 测试数据集数量 num_train = self.X_train.shape[0] # 训练数据集数量 dists = np.zeros((num_test, num_train)) # 初始化距离矩阵 # 计算欧氏距离 d1 = -2 * np.dot(X, self.X_train.T) d2 = np.sum(np.square(X), axis=1, keepdims=True) d3 = np.sum(np.square(self.X_train), axis=1) dist = np.sqrt(d1 + d2 + d3) y_pred = np.zeros(num_test) # 初始化预测结果 for i in range(num_test): # 找到距离最近的k个训练数据点的索引 dist_k_min = np.argsort(dist[i])[:k] # 找到这k个训练数据点对应的标签 y_kclose = self.y_train[dist_k_min] # 在k个标签中找到出现次数最多的标签,作为预测结果 y_pred[i] = np.argmax(np.bincount(y_kclose.tolist())) return y_pred ``` KNN算法是一种比较简单的分类算法,主要步骤包括以下几点: 1. 计算测试数据集与训练数据集之间的距离(通常使用欧氏距离); 2. 找到距离最近的k个训练数据点,这k个数据点对应的标签就是预测结果; 3. 在k个标签中找到出现次数最多的标签,作为最终的预测结果。

帮我为下面的代码加上注释:class SimpleDeepForest: def __init__(self, n_layers): self.n_layers = n_layers self.forest_layers = [] def fit(self, X, y): X_train = X for _ in range(self.n_layers): clf = RandomForestClassifier() clf.fit(X_train, y) self.forest_layers.append(clf) X_train = np.concatenate((X_train, clf.predict_proba(X_train)), axis=1) return self def predict(self, X): X_test = X for i in range(self.n_layers): X_test = np.concatenate((X_test, self.forest_layers[i].predict_proba(X_test)), axis=1) return self.forest_layers[-1].predict(X_test[:, :-2]) # 1. 提取序列特征(如:GC-content、序列长度等) def extract_features(fasta_file): features = [] for record in SeqIO.parse(fasta_file, "fasta"): seq = record.seq gc_content = (seq.count("G") + seq.count("C")) / len(seq) seq_len = len(seq) features.append([gc_content, seq_len]) return np.array(features) # 2. 读取相互作用数据并创建数据集 def create_dataset(rna_features, protein_features, label_file): labels = pd.read_csv(label_file, index_col=0) X = [] y = [] for i in range(labels.shape[0]): for j in range(labels.shape[1]): X.append(np.concatenate([rna_features[i], protein_features[j]])) y.append(labels.iloc[i, j]) return np.array(X), np.array(y) # 3. 调用SimpleDeepForest分类器 def optimize_deepforest(X, y): X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2) model = SimpleDeepForest(n_layers=3) model.fit(X_train, y_train) y_pred = model.predict(X_test) print(classification_report(y_test, y_pred)) # 4. 主函数 def main(): rna_fasta = "RNA.fasta" protein_fasta = "pro.fasta" label_file = "label.csv" rna_features = extract_features(rna_fasta) protein_features = extract_features(protein_fasta) X, y = create_dataset(rna_features, protein_features, label_file) optimize_deepforest(X, y) if __name__ == "__main__": main()

# Define a class named 'SimpleDeepForest' class SimpleDeepForest: # Initialize the class with 'n_layers' parameter def __init__(self, n_layers): self.n_layers = n_layers self.forest_layers = [] # Define a method named 'fit' to fit the dataset into the classifier def fit(self, X, y): X_train = X # Use the forest classifier to fit the dataset for 'n_layers' times for _ in range(self.n_layers): clf = RandomForestClassifier() clf.fit(X_train, y) # Append the classifier to the list of forest layers self.forest_layers.append(clf) # Concatenate the training data with the predicted probability of the last layer X_train = np.concatenate((X_train, clf.predict_proba(X_train)), axis=1) # Return the classifier return self # Define a method named 'predict' to make predictions on the test set def predict(self, X): X_test = X # Concatenate the test data with the predicted probability of each layer for i in range(self.n_layers): X_test = np.concatenate((X_test, self.forest_layers[i].predict_proba(X_test)), axis=1) # Return the predictions of the last layer return self.forest_layers[-1].predict(X_test[:, :-2]) # Define a function named 'extract_features' to extract sequence features def extract_features(fasta_file): features = [] # Parse the fasta file to extract sequence features for record in SeqIO.parse(fasta_file, "fasta"): seq = record.seq gc_content = (seq.count("G") + seq.count("C")) / len(seq) seq_len = len(seq) features.append([gc_content, seq_len]) # Return the array of features return np.array(features) # Define a function named 'create_dataset' to create the dataset def create_dataset(rna_features, protein_features, label_file): labels = pd.read_csv(label_file, index_col=0) X = [] y = [] # Create the dataset by concatenating the RNA and protein features for i in range(labels.shape[0]): for j in range(labels.shape[1]): X.append(np.concatenate([rna_features[i], protein_features[j]])) y.append(labels.iloc[i, j]) # Return the array of features and the array of labels return np.array(X), np.array(y) # Define a function named 'optimize_deepforest' to optimize the deep forest classifier def optimize_deepforest(X, y): # Split the dataset into training set and testing set X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2) # Create an instance of the SimpleDeepForest classifier with 3 layers model = SimpleDeepForest(n_layers=3) # Fit the training set into the classifier model.fit(X_train, y_train) # Make predictions on the testing set y_pred = model.predict(X_test) # Print the classification report print(classification_report(y_test, y_pred)) # Define the main function to run the program def main(): rna_fasta = "RNA.fasta" protein_fasta = "pro.fasta" label_file = "label.csv" # Extract the RNA and protein features rna_features = extract_features(rna_fasta) protein_features = extract_features(protein_fasta) # Create the dataset X, y = create_dataset(rna_features, protein_features, label_file) # Optimize the DeepForest classifier optimize_deepforest(X, y) # Check if the program is being run as the main program if __name__ == "__main__": main()
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修改和补充下列代码得到十折交叉验证的平均每一折auc值和平均每一折aoc曲线,平均每一折分类报告以及平均每一折混淆矩阵 min_max_scaler = MinMaxScaler() X_train1, X_test1 = x[train_id], x[test_id] y_train1, y_test1 = y[train_id], y[test_id] # apply the same scaler to both sets of data X_train1 = min_max_scaler.fit_transform(X_train1) X_test1 = min_max_scaler.transform(X_test1) X_train1 = np.array(X_train1) X_test1 = np.array(X_test1) config = get_config() tree = gcForest(config) tree.fit(X_train1, y_train1) y_pred11 = tree.predict(X_test1) y_pred1.append(y_pred11 X_train.append(X_train1) X_test.append(X_test1) y_test.append(y_test1) y_train.append(y_train1) X_train_fuzzy1, X_test_fuzzy1 = X_fuzzy[train_id], X_fuzzy[test_id] y_train_fuzzy1, y_test_fuzzy1 = y_sampled[train_id], y_sampled[test_id] X_train_fuzzy1 = min_max_scaler.fit_transform(X_train_fuzzy1) X_test_fuzzy1 = min_max_scaler.transform(X_test_fuzzy1) X_train_fuzzy1 = np.array(X_train_fuzzy1) X_test_fuzzy1 = np.array(X_test_fuzzy1) config = get_config() tree = gcForest(config) tree.fit(X_train_fuzzy1, y_train_fuzzy1) y_predd = tree.predict(X_test_fuzzy1) y_pred.append(y_predd) X_test_fuzzy.append(X_test_fuzzy1) y_test_fuzzy.append(y_test_fuzzy1)y_pred = to_categorical(np.concatenate(y_pred), num_classes=3) y_pred1 = to_categorical(np.concatenate(y_pred1), num_classes=3) y_test = to_categorical(np.concatenate(y_test), num_classes=3) y_test_fuzzy = to_categorical(np.concatenate(y_test_fuzzy), num_classes=3) print(y_pred.shape) print(y_pred1.shape) print(y_test.shape) print(y_test_fuzzy.shape) # 深度森林 report1 = classification_report(y_test, y_prprint("DF",report1) report = classification_report(y_test_fuzzy, y_pred) print("DF-F",report) mse = mean_squared_error(y_test, y_pred1) rmse = math.sqrt(mse) print('深度森林RMSE:', rmse) print('深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test, y_pred1)) mse = mean_squared_error(y_test_fuzzy, y_pred) rmse = math.sqrt(mse) print('F深度森林RMSE:', rmse) print('F深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test_fuzzy, y_pred)) mse = mean_squared_error(y_test, y_pred) rmse = math.sqrt(mse)

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