编写一个程序,使用 numpy 编写逻辑回归算法,对 iris 数据进行多分类。 具体内容:输出决策函数的参数、预测值、分类准确率等。
时间: 2024-02-21 18:02:12 浏览: 94
基于逻辑回归模型对 iris 数据进行二分类和多分类-sklearn实现.zip
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好的,我会尽力回答您的问题。
首先,让我们了解一下逻辑回归算法。逻辑回归是一种用于二分类或多分类问题的监督学习算法。它通过将输入变量的线性组合传递给一个sigmoid函数来预测输出变量的概率。在多分类问题中,逻辑回归可以使用一对多(OvR)方法进行。
下面是使用numpy编写的逻辑回归算法,并对iris数据进行多分类的示例代码:
```python
import numpy as np
from sklearn import datasets
from sklearn.model_selection import train_test_split
# 加载iris数据
iris = datasets.load_iris()
X = iris.data
y = iris.target
# 将数据分为训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
# 添加截距项
X_train = np.insert(X_train, 0, 1, axis=1)
X_test = np.insert(X_test, 0, 1, axis=1)
# 定义sigmoid函数
def sigmoid(z):
return 1 / (1 + np.exp(-z))
# 定义损失函数
def cost_function(X, y, theta):
m = len(y)
h = sigmoid(X @ theta)
J = -1/m * (y.T @ np.log(h) + (1-y).T @ np.log(1-h))
grad = 1/m * X.T @ (h - y)
return J, grad
# 定义梯度下降函数
def gradient_descent(X, y, theta, alpha, num_iters):
m = len(y)
J_history = []
for i in range(num_iters):
J, grad = cost_function(X, y, theta)
theta = theta - alpha * grad
J_history.append(J)
return theta, J_history
# 训练模型
num_classes = len(np.unique(y))
all_theta = np.zeros((num_classes, X_train.shape[1]))
for i in range(num_classes):
y_train_i = np.array([1 if label == i else 0 for label in y_train])
theta_i = np.zeros(X_train.shape[1])
theta_i, J_history = gradient_descent(X_train, y_train_i, theta_i, 0.1, 1000)
all_theta[i] = theta_i
# 预测测试集
y_pred = np.argmax(sigmoid(X_test @ all_theta.T), axis=1)
# 计算分类准确率
accuracy = np.mean(y_pred == y_test) * 100
print("分类准确率为:{:.2f}%".format(accuracy))
```
在这段代码中,我们首先加载iris数据集,并将其分为训练集和测试集。然后,我们为每个类别训练一个逻辑回归模型,并将所有的theta值存储在all_theta数组中。最后,我们使用测试集对模型进行预测,并计算分类准确率。
注意,这里我们使用了numpy的矩阵运算,可以加快计算速度。同时,我们还添加了截距项,以便在模型中引入偏差。
希望这个示例能够回答您的问题。
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