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: 2023-09-24 19:06:40 浏览: 61
### 回答1:
好的,我可以给你提供一个实现方法。首先,需要导入numpy库。
```python
import numpy as np
```
接下来,我们定义一个函数`load_data()`用于手动输入单条18维数据,并将数据分成6类,分别用1-6表示。
```python
def load_data():
data = []
label = []
print("请输入18维数据:")
for i in range(6):
print("请输入第%d类数据(共3条):" % (i+1))
for j in range(3):
temp = []
for k in range(18):
temp.append(float(input()))
data.append(temp)
label.append(i+1)
return np.array(data), np.array(label)
```
接着,我们定义一个函数`svm_train()`用于训练模型。
```python
def svm_train(data, label):
lr = 0.01
epoch = 3000
# 初始化参数
w = np.zeros((18, 6))
b = np.zeros(6)
# 训练
for i in range(epoch):
for j in range(data.shape[0]):
x = data[j]
y = label[j]
wx = np.dot(x, w) + b
loss = 0
for k in range(6):
if k != y-1:
loss += max(0, wx[k]-wx[y-1]+1)
dw = np.zeros((18, 6))
db = np.zeros(6)
for k in range(6):
if k != y-1 and wx[k]-wx[y-1]+1 > 0:
dw[:, k] += x
dw[:, y-1] -= x
db[k] += 1
db[y-1] -= 1
w -= lr*dw
b -= lr*db
# 保存模型
np.save("svm_w.npy", w)
np.save("svm_b.npy", b)
print("模型已保存")
```
在训练完成后,我们将模型保存到`svm_w.npy`和`svm_b.npy`文件中。接着,我们定义一个函数`svm_predict()`用于加载模型并对单条数据进行预测。
```python
def svm_predict(x):
w = np.load("svm_w.npy")
b = np.load("svm_b.npy")
wx = np.dot(x, w) + b
return np.argmax(wx)+1
```
最后,我们将上述函数整合到主函数中,实现对单条数据的循环训练、保存模型、加载模型、预测。
```python
if __name__ == '__main__':
data, label = load_data()
svm_train(data, label)
x = []
print("请输入单条18维数据:")
for i in range(18):
x.append(float(input()))
x = np.array(x)
y = svm_predict(x)
print("该数据属于第%d类" % y)
```
这样,我们就实现了对单条18维数据的循环训练、保存模型、加载模型、预测。需要注意的是,由于我们只使用了numpy实现线性不可分支持向量机,所以在实际应用中,可能存在较大的误差。
### 回答2:
使用numpy实现线性不可分支持向量机的六分类的步骤如下:
1. 导入必要的库
import numpy as np
2. 定义SVM类
class SVM(object):
def __init__(self):
self.learning_rate = 0.01
self.max_iter = 1000
self.C = 1.0
def fit(self, X, y):
num_samples, num_features = X.shape
self.alpha = np.zeros(num_samples)
self.b = 0
for _ in range(self.max_iter):
for i in range(num_samples):
if (y[i]*(np.dot(self.alpha*y, np.dot(X, X[i])) + self.b)) < 1:
self.alpha[i] += self.learning_rate
self.w = np.dot(X.T, np.multiply(self.alpha, y))
def predict(self, X):
y_pred = np.sign(np.dot(X, self.w) + self.b)
return y_pred
def save_model(self, path):
np.savez(path, w=self.w, b=self.b)
def load_model(self, path):
data = np.load(path)
self.w = data['w']
self.b = data['b']
3. 手动输入18维数据并进行循环训练、保存模型和加载模型
X = np.array([输入数据]) # 输入18维数据
y = [0, 1, 2, 3, 4, 5] # 对应的六个类别
svm = SVM()
svm.fit(X, y)
svm.save_model('model.npz')
svm.load_model('model.npz')
4. 对新的数据进行预测
X_new = np.array([新数据]) # 输入新的18维数据
y_pred = svm.predict(X_new)
以上就是使用numpy实现线性不可分支持向量机的六分类的完整流程。通过手动输入的单条18维数据进行循环训练、保存模型、加载模型、预测,可以得到预测结果。
### 回答3:
要使用numpy实现线性不可分支持向量机六分类,并对手动输入的单条18维数据进行循环训练、保存模型、加载模型和预测,可以按照以下步骤进行:
1. 导入所需的库:导入numpy库,并加载支持向量机分类器模块。
2. 准备数据集:首先定义一个空的numpy数组`data`用于存储输入的数据,其shape为(0, 18),表示当前为空。然后使用一个循环从用户输入中获取18维数据,并将其添加为一个新的行到`data`数组中。
3. 数据预处理:将数据分为特征矩阵`X`和目标向量`y`。其中,X为data数组中除最后一列以外的所有列,表示特征;y为data数组的最后一列,表示目标类型。
4. 训练模型:使用numpy中的函数将数据集分为训练数据和测试数据,比如将数据集的前80%作为训练数据,后20%作为测试数据。然后使用支持向量机分类器模块训练模型,将训练数据X_train和y_train作为输入。
5. 保存模型:使用numpy中的`save()`方法将训练好的模型保存为一个文件,以便后续加载和预测。文件名可以自定义。
6. 加载模型:使用numpy中的`load()`方法加载保存的模型文件,加载后的模型可以用于预测。
7. 预测:使用加载好的模型对加载测试数据进行预测(可以使用numpy中的`predict()`方法),并将结果打印出来,表示预测结果。
以上是使用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、预测的大致过程。在实际应用中,可能还需要对数据进行进一步的处理和优化,以提高模型的准确性和性能。
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