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基础感知器代码

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发表于 2024-8-13 11:53 |只看该作者 |倒序浏览
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上述代码实现了一个基于感知器(Perceptron)算法的模型,用于二分类问题。以下是代码的功能概述以及它的潜在应用:
" F! @. D. A- n9 l. q" w  m# ~# L8 f) f
### 功能概述:* w0 m! r5 Q8 }, ~9 D* K: X8 v

# z" X+ J2 E! r& N3 E+ `8 O1. **类初始化 (`__init__` 方法)**:) S; `% `& a- p: j' M  P/ o- C( R
   - 接受特征矩阵(`feature`)和标签向量(`label`),并初始化相关参数。特征矩阵被转置以便后续处理,`alpha` 用于存储拉格朗日乘子,`b` 为偏置项,`gama` 为学习率或步长。$ q' S7 ^; `) T, d8 ], K4 {

1 Z3 [5 G% X0 D- c+ B% j. j1 r. i2. **计算 Gram 矩阵 (`gram` 方法)**:' M5 v2 W; S0 T3 A' E7 t
   - 该方法生成 Gram 矩阵,Gram 矩阵是特征矩阵特征向量的内积结果,反映了特征之间的相似度。它用于支持向量机(SVM)等算法中。' D5 b& i( a2 f! s: W5 r* X
4 L* b5 b/ O. N& M: y5 E/ B% Y
3. **内积计算 (`inner` 方法)**:! u; y: d* \6 ^
   - 计算两个特征向量的内积。
# u  n# l  c# ]* g! G3 d
/ t* {" A% W- b2 ]  d9 j; k$ ]! @5 Y! Z4. **误分类判定 (`misinterpreted` 方法)**:8 d  J* L3 m/ E
   - 根据当前的`alpha`和`b`值,判断样本的分类是否正确。若样本的分类结果小于等于 0,则认为该样本被误分类。
8 |. [; E% u( ~9 w& _2 ~
) c3 H+ a, K% _% r+ O- t( @5. **模型训练 (`fit` 方法)**:' m6 X: |2 t2 n3 p
   - 更新`alpha`和`b`值以适应训练数据。使用一个循环直到所有样本都正确分类为止。2 d& d6 h: r% M

' Q. j  b7 a8 X$ z! L2 R6. **训练模型 (`train` 方法)**:& c7 u6 l) a1 V( P9 b
   - 调用 `gram` 方法计算 Gram 矩阵,然后根据训练数据计算权重 `w`。7 L0 N# q0 s" b, A, N: w+ X

5 q% Z5 J  h; d7. **预测 (`dot_prediction` 和 `prediction` 方法)**:! D, N: @, j; G
   - `dot_prediction` 方法计算预测结果的内积。8 ~0 u7 Y, g# b' J+ ?; I
   - `prediction` 方法根据训练得到的权重 `w` 和偏置 `b` 为新的特征进行分类预测。
; l& A# ]$ ^0 {  ?6 L2 l4 j' M& J; `$ M
8. **获取权重和偏置 (`get_wandb` 方法)**:
! a5 t; C/ L0 S  L" v   - 返回模型的权重和偏置,以便后续使用或分析。. I! ?( r6 E8 z8 v0 k) d: r  u
$ P" f2 V$ S6 K& A: g' B2 w
### 你能用这个代码做什么:" S. I7 |, l. e2 G: i" `4 C' \

, l! ^0 d/ X; y/ V4 J1. **二分类问题解决**:6 ~* h$ ^: {8 b/ w, G; `2 Y& u/ ^! L7 u
   - 该代码可以用来解决简单的二分类问题,例如图像分类、文本情感分析或其他二分类任务。
+ F9 h3 x" M& c" B8 J( ^, j; Q# Z
2. **机器学习学习与实践**:  O5 t4 F6 P) e  j. h! ]6 v$ G
   - 这段代码提供了一个基本的感知器实现,可以帮助学习者理解感知器的基本原理,从而深入学习机器学习的基础知识。, ]! p" b' n' Z- g/ o$ J
9 Z# e2 E, W; a& R  X
3. **特征工程和内积计算**:7 W# A! ?% o, v
   - 本代码中实现的 Gram 矩阵计算方法,可以用于研究特征间的相似性和关系,数据科学中对于特征工程尤为重要。) a; z9 ?' y' L, F
1 w% ~( O+ z7 P( S
4. **实验与优化**:
; `3 J) U% S3 B  l! y& V   - 你可以在这段代码的基础上进行修改和实验,例如尝试不同的学习率或加入其他的正则化机制,以优化分类效果。. s" M+ ~! M5 Y& R! _
1 B: j- w4 e) a3 \1 h# L& {
5. **可视化分析**:
: k" S5 p* m6 C0 }$ m   - 通过提取权重`w`和偏置`b`,可以进行可视化分析,观察模型如何在特征空间内划分类别。. X: L1 t, V- k) L# i0 G' P; Z* x
  |3 |9 p" T& I2 r2 A! H
### 结论:( ~* s8 h( K1 ~4 z0 g" @1 _  E
总之,这段代码实现了基于感知器算法的简单分类器,适用于二分类任务,适合初学者学习机器学习和感知器的工作原理。通过理解和使用这段代码,可以深入探讨机器学习的基本概念和设计自己的数据分类模型。
$ B4 }. h6 A4 ]7 r: ]5 s
+ l- V0 Q: s9 i- c, g
: `/ g# g0 p4 n. M9 j8 B+ {. R3 V* h' s; I) \3 E

test.py

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perceptron.py

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zan
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