1. 根据梯度下降法的原理,编写一个 Python 脚本文件,实现自适应神经元 Adaline 对数据进行二元分类的算法。 (1). 为了便于将 Adaline 分类器能硬用到不同的实际场合,将 Adaline 接口定义为 Python 的一个类 class; (2). 在算法中,定义参数:学习率、算法迭代数量、随机数生成器种子; (3). 定义算法执行过程中的权重 w、每次迭代中平方误差和代价函数; (4). 把数据样本划分为训练集、测试集,定义 Adaline 分类器的结果; (5). 把

时间: 2024-03-22 20:39:20 浏览: 22
数据样本划分为训练集和测试集,并定义 Adaline 分类器的结果,可以使用如下 Python 代码: ```python import numpy as np class Adaline: def __init__(self, learning_rate=0.01, num_iter=50, random_state=None): self.learning_rate = learning_rate self.num_iter = num_iter self.random_state = random_state def fit(self, X, y): rgen = np.random.RandomState(self.random_state) self.w_ = rgen.normal(loc=0.0, scale=0.01, size=1 + X.shape[1]) self.cost_ = [] for i in range(self.num_iter): net_input = self.net_input(X) output = self.activation(net_input) errors = (y - output) self.w_[1:] += self.learning_rate * X.T.dot(errors) self.w_[0] += self.learning_rate * errors.sum() cost = (errors**2).sum() / 2.0 self.cost_.append(cost) return self def net_input(self, X): return np.dot(X, self.w_[1:]) + self.w_[0] def activation(self, X): return X def predict(self, X): return np.where(self.net_input(X) >= 0.0, 1, -1) ``` 以上代码实现了自适应神经元 Adaline 的算法,其中: - `__init__` 方法定义了 Adaline 分类器的参数:学习率、迭代次数和随机数生成器种子; - `fit` 方法实现了 Adaline 分类器的训练过程,使用随机梯度下降法更新权重,并计算每次迭代的误差; - `net_input` 方法计算样本的净输入; - `activation` 方法定义了激活函数,这里使用恒等函数; - `predict` 方法根据分类器的权重和输入样本计算输出。 接下来,我们可以使用 Iris 数据集来测试 Adaline 分类器的性能: ```python import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import StandardScaler # Load Iris dataset df = pd.read_csv('https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/iris/iris.data', header=None) X = df.iloc[:, [0, 2]].values y = df.iloc[:, 4].values y = np.where(y == 'Iris-setosa', -1, 1) # Split dataset into training and testing data X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3, random_state=1, stratify=y) # Standardize features sc = StandardScaler() X_train_std = sc.fit_transform(X_train) X_test_std = sc.transform(X_test) # Train Adaline classifier ada = Adaline(learning_rate=0.01, num_iter=50, random_state=1) ada.fit(X_train_std, y_train) # Test Adaline classifier y_pred = ada.predict(X_test_std) accuracy = np.sum(y_pred == y_test) / len(y_test) print('Accuracy:', accuracy) ``` 以上代码将 Iris 数据集加载到 DataFrame 中,取出前两个特征,使用 train_test_split 函数将数据集划分为训练集和测试集,使用 StandardScaler 对特征进行标准化处理,然后使用 Adaline 分类器进行训练和测试,最后输出分类器的准确率。 注意,以上代码中的 `Adaline` 类和 `predict` 方法与 Scikit-learn 中的 `SGDClassifier` 类和 `predict` 方法类似,因为 `SGDClassifier` 实现了随机梯度下降法,而 Adaline 分类器也是基于随机梯度下降法的。

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