请你不适用sklearn实现支持向量机
时间: 2023-12-03 11:46:30 浏览: 123
好的,我可以使用Python中的NumPy库来手动实现支持向量机算法。以下是一个简单的示例:
假设我们有训练数据集X和对应的标签y,其中X是一个n×m的矩阵,n是样本数,m是特征数。y是一个n维向量,表示每个样本的类别(1或-1)。
首先,我们需要定义一个函数来计算两个样本之间的内积。这里我们使用线性核函数,即K(x_i, x_j) = x_i * x_j。
```python
import numpy as np
def linear_kernel(x1, x2):
return np.dot(x1, x2)
```
接下来,我们定义一个函数来训练支持向量机模型。在这个函数中,我们将使用SMO算法来解决二次规划问题。
```python
def train_svm(X, y, C, kernel, epsilon, max_iter):
n, m = X.shape
alpha = np.zeros(n)
b = 0
iters = 0
while iters < max_iter:
num_changed_alphas = 0
for i in range(n):
Ei = np.sum(alpha*y*kernel(X, X[i])) + b - y[i]
if (y[i]*Ei < -epsilon and alpha[i] < C) or (y[i]*Ei > epsilon and alpha[i] > 0):
j = np.random.choice(list(range(i)) + list(range(i+1, n)))
Ej = np.sum(alpha*y*kernel(X, X[j])) + b - y[j]
ai_old, aj_old = alpha[i], alpha[j]
if y[i] != y[j]:
L = max(0, alpha[j] - alpha[i])
H = min(C, C + alpha[j] - alpha[i])
else:
L = max(0, alpha[i] + alpha[j] - C)
H = min(C, alpha[i] + alpha[j])
if L == H:
continue
eta = 2 * kernel(X[i], X[j]) - kernel(X[i], X[i]) - kernel(X[j], X[j])
if eta >= 0:
continue
alpha[j] -= y[j] * (Ei - Ej) / eta
alpha[j] = np.clip(alpha[j], L, H)
if abs(alpha[j] - aj_old) < 1e-5:
continue
alpha[i] += y[i]*y[j]*(aj_old - alpha[j])
b1 = b - Ei - y[i]*(alpha[i]-ai_old)*kernel(X[i], X[i]) - y[j]*(alpha[j]-aj_old)*kernel(X[i], X[j])
b2 = b - Ej - y[i]*(alpha[i]-ai_old)*kernel(X[i], X[j]) - y[j]*(alpha[j]-aj_old)*kernel(X[j], X[j])
if 0 < alpha[i] < C:
b = b1
elif 0 < alpha[j] < C:
b = b2
else:
b = (b1+b2)/2
num_changed_alphas += 1
if num_changed_alphas == 0:
iters += 1
else:
iters = 0
return alpha, b
```
最后,我们可以使用训练好的模型来进行预测。
```python
def predict(X_train, y_train, X_test, alpha, b, kernel):
y_pred = np.zeros(len(X_test))
for i in range(len(X_test)):
s = 0
for a, y, x in zip(alpha, y_train, X_train):
s += a * y * kernel(X_test[i], x)
y_pred[i] = s + b
return np.sign(y_pred)
```
这样,我们就实现了一个简单的支持向量机算法。
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