MATLAB实现KNN分类器:毕业设计项目介绍

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0 下载量 161 浏览量 更新于2024-11-28 收藏 3KB ZIP 举报
一、KNN算法概述 KNN(K-Nearest Neighbors,K最近邻)算法是一种基本分类与回归方法。在分类问题中,给定一个训练数据集,对新的输入实例,在训练集中找到与该实例最邻近的K个实例,这K个实例的多数属于某个类,就把该输入实例分为这个类。KNN算法简单、有效,不需要对数据做任何假设,因此被称为“懒惰学习”。 二、MATLAB环境准备 1. MATLAB软件:一个高级数值计算环境,广泛应用于数据分析、算法开发、工程绘图等领域。 2. 相关工具箱:根据需要可能需要安装机器学习工具箱或统计与机器学习工具箱,以便使用更高级的数据处理和分析功能。 三、KNN分类器在MATLAB中的实现 MATLAB提供了内置函数fitcknn用于实现KNN分类器,可以对数据进行分类。主要步骤包括: 1. 数据预处理:包括数据清洗、归一化、特征选择等。 2. 数据集划分:将数据集分为训练集和测试集,用于训练模型和验证模型性能。 3. K值选取:通过交叉验证等方法确定最佳的K值。 4. 训练分类器:使用fitcknn函数根据训练数据集训练KNN模型。 5. 模型评估:对训练好的模型使用测试集进行评估,计算准确率等性能指标。 四、代码实现细节 由于文件中只提供了部分文件名,无法提供具体的代码实现细节。但根据命名规则,可以推测存在一个名为KNN_的文件,这个文件很有可能包含KNN算法的实现代码。实现代码可能包括以下部分: 1. 数据导入:读取训练数据和测试数据。 2. KNN算法构建:使用距离计算函数(如欧氏距离)和排序函数找出最近邻。 3. 分类决策:根据最近邻的类别信息进行投票,确定最终分类。 4. 性能测试:对分类结果进行统计,得出准确率、召回率等指标。 五、项目交付要求 在完成上述实现过程后,毕业设计的项目通常还需要包括以下几个部分来满足交付要求: 1. 文档说明:包括算法介绍、数据集描述、实现过程和结果分析。 2. 结果展示:通过图表、曲线等形式直观展示分类效果。 3. 可行性分析:对算法性能进行分析,讨论可能存在的问题和改进方向。 4. 毕业设计论文:撰写完整的毕业设计论文,包括背景、目标、方法、实验、结论等。 由于缺少具体的文件内容,以上是对文件可能涉及知识点的推测。在实际的项目文件中,应有详细的设计说明、代码注释和结果分析等内容。

import pandas as pd import numpy as np import os from pprint import pprint from pandas import DataFrame from scipy import interpolate data_1_hour_predict_raw = pd.read_excel('./data/附件1 监测点A空气质量预报基础数据.xlsx' ) data_1_hour_actual_raw = pd.read_excel('./data/附件1 监测点A空气质量预报基础数据.xlsx' ) data_1_day_actual_raw = pd.rea df_1_predict = data_1_hour_actual_raw df_1_actual = data_1_day_actual_raw df_1_predict.set_axis( ['time', 'place', 'so2', 'no2', 'pm10', 'pm2.5', 'o3', 'co', 'temperature', 'humidity', 'pressure', 'wind', 'direction'], axis='columns', inplace=True) df_1_actual.set_axis(['time', 'place', 'so2', 'no2', 'pm10', 'pm2.5', 'o3', 'co'], axis='columns', inplace=True) modeltime_df_actual = df_1_actual['time'] modeltime_df_pre = df_1_predict['time'] df_1_actual = df_1_actual.drop(columns=['place', 'time']) df_1_predict = df_1_predict.drop(columns=['place', 'time']) df_1_predict = df_1_predict.replace('—', np.nan) df_1_predict = df_1_predict.astype('float') df_1_predict[df_1_predict < 0] = np.nan # 重新插入time列 df_1_actual.insert(0, 'time', modeltime_df_actual) df_1_predict.insert(0, 'time', modeltime_df_pre) # 线性插值的方法需要单独处理最后一行的数据 data_1_actual = df_1_actual[0:-3] data_1_predict = df_1_predict data_1_predict.iloc[-1:]['pm10'] = 22.0 data_1_actual_knn = df_1_actual[0:-3] data_1_predict_knn: DataFrame = df_1_predict for indexs in data_1_actual.columns: if indexs == 'time': continue data_1_actual['rownum'] = np.arange(data_1_actual.shape[0]) df_nona = data_1_actual.dropna(subset=[indexs]) f = interpolate.interp1d(df_nona['rownum'], df_nona[indexs]) data_1_actual[indexs] = f(data_1_actual['rownum']) data_1_actual = data_1_actual.drop(columns=['rownum']) for indexs in data_1_predict.columns: if indexs == 'time': continue data_1_predict['rownum'] = np.arange(data_1_predict.shape[0]) df_nona = data_1_predict.dropna(subset=[indexs]) f = interpolate.interp1d(df_nona['rownum'], df_nona[indexs]) data_1_predict[indexs] = f(data_1_predict['rownum']) data_1_predict = data_1_predict.drop(columns=['rownum']) writer = pd.E

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