请你不适用sklearn实现支持向量机

时间: 2023-12-03 20:46:30 浏览: 29
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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