Python中train_test-plot是干嘛用的

时间: 2024-05-28 22:15:22 浏览: 16
train_test_split 是 Scikit-learn 中用于划分数据集的函数,它可以将数据集划分为训练集和测试集,从而进行模型的训练和测试。另外,plot 是 Matplotlib 中的函数,用于绘制图形,通常用来对数据进行可视化分析。所以,train_test_split 和 plot 常常会一起被使用,用来帮助我们更好地理解数据和模型。
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import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense data = pd.read_csv('车辆:274序:4结果数据.csv') x = data[['车头间距', '原车道前车速度']].values y = data['本车速度'].values train_size = int(len(x) * 0.7) test_size = len(x) - train_size x_train, x_test = x[0:train_size,:], x[train_size:len(x),:] y_train, y_test = y[0:train_size], y[train_size:len(y)] from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) x_train = scaler.fit_transform(x_train) x_test = scaler.transform(x_test) model = Sequential() model.add(LSTM(50, input_shape=(2, 1))) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') history = model.fit(x_train.reshape(-1, 2, 1), y_train, epochs=100, batch_size=32, validation_data=(x_test.reshape(-1, 2, 1), y_test)) plt.plot(history.history['loss']) plt.plot(history.history['val_loss']) plt.title('Model loss') plt.ylabel('Loss') plt.xlabel('Epoch') plt.legend(['Train', 'Test'], loc='upper right') plt.show() train_predict = model.predict(x_train.reshape(-1, 2, 1)) test_predict = model.predict(x_test.reshape(-1, 2, 1)) train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) train_predict = train_predict.reshape(-1) # 将结果变为一维数组 y_train = scaler.inverse_transform(y_train.reshape(-1, 1)).reshape(-1) # 将结果变为一维数组 test_predict = scaler.inverse_transform(test_predict) y_test = scaler.inverse_transform([y_test]) plt.plot(y_train[0], label='train') plt.plot(train_predict[:,0], label='train predict') plt.plot(y_test[0], label='test') plt.plot(test_predict[:,0], label='test predict') plt.legend() plt.show()报错Traceback (most recent call last): File "C:\Users\马斌\Desktop\NGSIM_data_processing\80s\lstmtest.py", line 42, in <module> train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) File "D:\python\python3.9.5\pythonProject\venv\lib\site-packages\sklearn\preprocessing\_data.py", line 541, in inverse_transform X -= self.min_ ValueError: non-broadcastable output operand with shape (611,1) doesn't match the broadcast shape (611,2)

这个错误发生在将归一化后的预测结果进行逆归一化时。根据错误提示,训练集的预测结果和真实值的形状为 (611,),而测试集的预测结果和真实值的形状为 (1, 611)。这是因为在进行逆归一化时,要求预测结果和真实值的形状必须一致,即都为一维数组。 你可以将 y_test 的形状改为 (611,),方法是将 y_test 的数据类型从二维数组转换为一维数组,就像对 y_train 做的那样。修改后的代码如下: ```python import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense data = pd.read_csv('车辆:274序:4结果数据.csv') x = data[['车头间距', '原车道前车速度']].values y = data['本车速度'].values train_size = int(len(x) * 0.7) test_size = len(x) - train_size x_train, x_test = x[0:train_size,:], x[train_size:len(x),:] y_train, y_test = y[0:train_size], y[train_size:len(y)] from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) x_train = scaler.fit_transform(x_train) x_test = scaler.transform(x_test) model = Sequential() model.add(LSTM(50, input_shape=(2, 1))) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') history = model.fit(x_train.reshape(-1, 2, 1), y_train, epochs=100, batch_size=32, validation_data=(x_test.reshape(-1, 2, 1), y_test)) plt.plot(history.history['loss']) plt.plot(history.history['val_loss']) plt.title('Model loss') plt.ylabel('Loss') plt.xlabel('Epoch') plt.legend(['Train', 'Test'], loc='upper right') plt.show() train_predict = model.predict(x_train.reshape(-1, 2, 1)) test_predict = model.predict(x_test.reshape(-1, 2, 1)) train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) train_predict = train_predict.reshape(-1) # 将结果变为一维数组 y_train = scaler.inverse_transform(y_train.reshape(-1, 1)).reshape(-1) # 将结果变为一维数组 test_predict = scaler.inverse_transform(test_predict) y_test = scaler.inverse_transform(y_test.reshape(-1, 1)).reshape(-1) # 将结果变为一维数组 plt.plot(y_train, label='train') plt.plot(train_predict, label='train predict') plt.plot(y_test, label='test') plt.plot(test_predict, label='test predict') plt.legend() plt.show() ```

train_predict = model.predict(X_train) test_predict = model.predict(X_test) train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) y_train = scaler.inverse_transform([y_train]) test_predict = scaler.inverse_transform(test_predict) y_test = scaler.inverse_transform([y_test]) plt.plot(y_train, label='train') plt.plot(train_predict, label='train predict') plt.plot(y_test, label='test') plt.plot(test_predict, label='test predict') plt.legend() plt.show()报错Traceback (most recent call last): File "C:\Users\马斌\Desktop\cnn测试\cnn改.py", line 48, in <module> train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) File "D:\python\python3.9.5\pythonProject\venv\lib\site-packages\sklearn\preprocessing\_data.py", line 541, in inverse_transform X -= self.min_ ValueError: non-broadcastable output operand with shape (110,1) doesn't match the broadcast shape (110,4)

这个错误通常是由于数组形状不兼容而导致的。在您的代码中,似乎您正在尝试将形状为(110,1)的数组与形状为(110,4)的数组进行广播操作,从而导致此错误。 您可以尝试使用 `reshape()` 方法来重新调整数组的形状,以确保它们具有兼容的形状。例如,如果您想将形状为(110,1)的数组转换为形状为(110,4)的数组,可以使用以下代码: ```python train_predict = np.tile(train_predict, (1, 4)) ``` 这将使用 `tile()` 函数将 `train_predict` 数组沿列方向复制 4 次,以便它的形状变为(110,4)。然后,您可以再次尝试执行广播操作。

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import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense data = pd.read_csv('车辆:274序:4结果数据.csv') x = data[['车头间距', '原车道前车速度']].values y = data['本车速度'].values train_size = int(len(x) * 0.7) test_size = len(x) - train_size x_train, x_test = x[0:train_size,:], x[train_size:len(x),:] y_train, y_test = y[0:train_size], y[train_size:len(y)] from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) x_train = scaler.fit_transform(x_train) x_test = scaler.transform(x_test) model = Sequential() model.add(LSTM(50, input_shape=(2, 1))) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') history = model.fit(x_train.reshape(-1, 2, 1), y_train, epochs=100, batch_size=32, validation_data=(x_test.reshape(-1, 2, 1), y_test)) plt.plot(history.history['loss']) plt.plot(history.history['val_loss']) plt.title('Model loss') plt.ylabel('Loss') plt.xlabel('Epoch') plt.legend(['Train', 'Test'], loc='upper right') plt.show() train_predict = model.predict(x_train.reshape(-1, 2, 1)) test_predict = model.predict(x_test.reshape(-1, 2, 1)) train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) train_predict = train_predict.reshape(-1, 1) y_train = scaler.inverse_transform([y_train]) test_predict = scaler.inverse_transform(test_predict) y_test = scaler.inverse_transform([y_test]) plt.plot(y_train[0], label='train') plt.plot(train_predict[:,0], label='train predict') plt.plot(y_test[0], label='test') plt.plot(test_predict[:,0], label='test predict') plt.legend() plt.show()报错Traceback (most recent call last): File "C:\Users\马斌\Desktop\NGSIM_data_processing\80s\lstmtest.py", line 42, in <module> train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) File "D:\python\python3.9.5\pythonProject\venv\lib\site-packages\sklearn\preprocessing\_data.py", line 541, in inverse_transform X -= self.min_ ValueError: non-broadcastable output operand with shape (611,1) doesn't match the broadcast shape (611,2)

修改和补充下列代码得到十折交叉验证的平均auc值和平均aoc曲线,平均分类报告以及平均混淆矩阵 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) print('F?深度森林RMSE:', rmse) print('F?深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test, y_pred))

from sklearn.datasets import load_wine from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier # 加载葡萄酒数据集 wine = load_wine() # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(wine.data, wine.target, test_size=0.3, random_state=42) # 初始化决策树模型 clf = DecisionTreeClassifier() # 训练模型并预测测试集 clf.fit(X_train, y_train) y_pred = clf.predict(X_test) # 输出准确率 print("7:3的准确率:", clf.score(X_test, y_test)) # 重新划分训练集和测试集,比例为3:1 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(wine.data, wine.target, test_size=0.25, random_state=42) # 训练模型并预测测试集 clf.fit(X_train, y_train) y_pred1 = clf.predict(X_test) # 输出准确率 print("3:1的准确率:", clf.score(X_test, y_test)) # 重新划分训练集和测试集,比例为4:1 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(wine.data, wine.target, test_size=0.2, random_state=42) # 训练模型并预测测试集 clf.fit(X_train, y_train) y_pred2 = clf.predict(X_test) # 输出准确率 print("4:1的准确率:", clf.score(X_test, y_test)) # 重新划分训练集和测试集,比例为9:1 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(wine.data, wine.target, test_size=0.1, random_state=42) # 训练模型并预测测试集 clf.fit(X_train, y_train) y_pred3 = clf.predict(X_test) # 输出准确率 print("9:1的准确率:", clf.score(X_test, y_test))

提取目标变量和特征变量 scaler = StandardScaler() X = df.iloc[:, 4:] # 特征数据 X = scaler.fit_transform(X) y_1 = df[[‘U(Ⅳ)浓度’]] # 目标变量1 y_2 = df[[‘U(Ⅵ)浓度’]] # 目标变量2 y_3 = df[[‘硝酸浓度’]] # 目标变量2 随机划分数据集 X_train_1, X_test_1, y_train_1, y_test_1 = train_test_split(X, y_1, test_size=0.2, random_state=42) X_train_2, X_test_2, y_train_2, y_test_2 = train_test_split(X, y_2, test_size=0.2, random_state=42) X_train_3, X_test_3, y_train_3, y_test_3 = train_test_split(X, y_3, test_size=0.2, random_state=42) 对特征变量进行标准化 scaler = StandardScaler() X_train_1_std = scaler.fit_transform(X_train_1) X_test_1_std = scaler.transform(X_test_1) X_train_2_std = scaler.fit_transform(X_train_2) X_test_2_std = scaler.transform(X_test_2) X_train_3_std = scaler.fit_transform(X_train_3) X_test_3_std = scaler.transform(X_test_3) 建立随机森林模型并进行训练 rf_1 = RandomForestRegressor(n_estimators=1000, random_state=42) rf_1.fit(X_train_1_std, y_train_1) rf_2 = RandomForestRegressor(n_estimators=1000, random_state=42) rf_2.fit(X_train_2_std, y_train_2) rf_3 = RandomForestRegressor(n_estimators=1000, random_state=42) rf_3.fit(X_train_3_std, y_train_3) 对测试集进行预测并计算准确性 accuracy_1 = rf_1.score(X_test_1_std, y_test_1) accuracy_2 = rf_2.score(X_test_2_std, y_test_2) accuracy_3 = rf_3.score(X_test_3_std, y_test_3) print(‘U(Ⅳ)浓度的预测准确度为: {:.2f}%’.format(accuracy_1 * 100)) print(‘U(Ⅵ)浓度的预测准确度为: {:.2f}%’.format(accuracy_2 * 100)) print(‘U(Ⅵ)浓度的预测准确度为: {:.2f}%’.format(accuracy_3 * 100)) 请使用代码通过绘制图表的方式说明该随机森林中决策树的生成过程,给出我相应的代码 请不要使用graphviz软件

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import pickle as pkl import pandas as pd import tensorflow.keras from tensorflow.keras.models import Sequential, Model, load_model from tensorflow.keras.layers import LSTM, GRU, Dense, RepeatVector, TimeDistributed, Input, BatchNormalization, \ multiply, concatenate, Flatten, Activation, dot from sklearn.metrics import mean_squared_error,mean_absolute_error from tensorflow.keras.optimizers import Adam from tensorflow.python.keras.utils.vis_utils import plot_model from tensorflow.keras.callbacks import EarlyStopping from keras.callbacks import ReduceLROnPlateau df = pd.read_csv('lorenz.csv') signal = df['signal'].values.reshape(-1, 1) x_train_max = 128 signal_normalize = np.divide(signal, x_train_max) def truncate(x, train_len=100): in_, out_, lbl = [], [], [] for i in range(len(x) - train_len): in_.append(x[i:(i + train_len)].tolist()) out_.append(x[i + train_len]) lbl.append(i) return np.array(in_), np.array(out_), np.array(lbl) X_in, X_out, lbl = truncate(signal_normalize, train_len=50) X_input_train = X_in[np.where(lbl <= 9500)] X_output_train = X_out[np.where(lbl <= 9500)] X_input_test = X_in[np.where(lbl > 9500)] X_output_test = X_out[np.where(lbl > 9500)] # Load model model = load_model("model_forecasting_seq2seq_lstm_lorenz.h5") opt = Adam(lr=1e-5, clipnorm=1) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer=opt, metrics=['mae']) #plot_model(model, to_file='model_plot.png', show_shapes=True, show_layer_names=True) # Train model early_stop = EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=20, verbose=1, mode='min', restore_best_weights=True) #reduce_lr = ReduceLROnPlateau(monitor='val_loss', factor=0.2, patience=9, verbose=1, mode='min', min_lr=1e-5) #history = model.fit(X_train, y_train, epochs=500, batch_size=128, validation_data=(X_test, y_test),callbacks=[early_stop]) #model.save("lstm_model_lorenz.h5") # 对测试集进行预测 train_pred = model.predict(X_input_train[:, :, :]) * x_train_max test_pred = model.predict(X_input_test[:, :, :]) * x_train_max train_true = X_output_train[:, :] * x_train_max test_true = X_output_test[:, :] * x_train_max # 计算预测指标 ith_timestep = 10 # Specify the number of recursive prediction steps # List to store the predicted steps pred_len =2 predicted_steps = [] for i in range(X_output_test.shape[0]-pred_len+1): YPred =[],temdata = X_input_test[i,:] for j in range(pred_len): Ypred.append (model.predict(temdata)) temdata = [X_input_test[i,j+1:-1],YPred] # Convert the predicted steps into numpy array predicted_steps = np.array(predicted_steps) # Plot the predicted steps #plt.plot(X_output_test[0:ith_timestep], label='True') plt.plot(predicted_steps, label='Predicted') plt.legend() plt.show()

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"基于单片机的流量检测系统设计文档主要涵盖了从系统设计背景、硬件电路设计、软件设计到实际的焊接与调试等全过程。该系统利用单片机技术,结合流量传感器,实现对流体流量的精确测量,尤其适用于工业过程控制中的气体流量检测。" 1. **流量检测系统背景** 流量是指单位时间内流过某一截面的流体体积或质量,分为瞬时流量(体积流量或质量流量)和累积流量。流量测量在热电、石化、食品等多个领域至关重要,是过程控制四大参数之一,对确保生产效率和安全性起到关键作用。自托里拆利的差压式流量计以来,流量测量技术不断发展,18、19世纪出现了多种流量测量仪表的初步形态。 2. **硬件电路设计** - **总体方案设计**:系统以单片机为核心,配合流量传感器,设计显示单元和报警单元,构建一个完整的流量检测与监控系统。 - **工作原理**:单片机接收来自流量传感器的脉冲信号,处理后转化为流体流量数据,同时监测气体的压力和温度等参数。 - **单元电路设计** - **单片机最小系统**:提供系统运行所需的电源、时钟和复位电路。 - **显示单元**:负责将处理后的数据以可视化方式展示,可能采用液晶显示屏或七段数码管等。 - **流量传感器**:如涡街流量传感器或电磁流量传感器,用于捕捉流量变化并转换为电信号。 - **总体电路**:整合所有单元电路,形成完整的硬件设计方案。 3. **软件设计** - **软件端口定义**:分配单片机的输入/输出端口,用于与硬件交互。 - **程序流程**:包括主程序、显示程序和报警程序,通过流程图详细描述了每个程序的执行逻辑。 - **软件调试**:通过调试工具和方法确保程序的正确性和稳定性。 4. **硬件电路焊接与调试** - **焊接方法与注意事项**:强调焊接技巧和安全事项,确保电路连接的可靠性。 - **电路焊接与装配**:详细步骤指导如何组装电路板和连接各个部件。 - **电路调试**:使用仪器设备检查电路性能,排除故障,验证系统功能。 5. **系统应用与意义** 随着技术进步,单片机技术、传感器技术和微电子技术的结合使得流量检测系统具备更高的精度和可靠性,对于优化工业生产过程、节约资源和提升经济效益有着显著作用。 6. **结论与致谢** 文档结尾部分总结了设计成果,对参与项目的人表示感谢,并可能列出参考文献以供进一步研究。 7. **附录** 包含程序清单和电路总图,提供了具体实现细节和设计蓝图。 此设计文档为一个完整的机电一体化毕业设计项目,详细介绍了基于单片机的流量检测系统从概念到实施的全过程,对于学习单片机应用和流量测量技术的读者具有很高的参考价值。
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"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依