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例如:随着人工智能的不断发展,机器学习这门技术也越来越重要,很多人都开启了学习机器学习,本文就介绍了机器学习的基础内容。
提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考
本关任务:根据下列的相关知识,完成相关选择题。
为了完成本关任务,你需要掌握以下相关知识:
1.了解 k 近邻分类方法的主要特点;
2.熟悉 k 近邻分类方法的基本步骤;
3. k 近邻分类方法的 k 值如何选择。
一、K近邻分类(K-Nearest Neighbors)
简单:非概率分类方法,仅含1个参数 k;
普适:二分类和多分类任务均可;
快速:无须“训练”。
二、K 近邻分类步骤
1、选择一个 K 值;
对于给定的(待分类)样本点 xnew。从样本集中找到 K 个与之最近的点,找出 K 个临近点中数目最多的那一类,如 Ck,将该样本点标记为 Ck。
2、K 值的选择
K太小:“过拟合”问题;
K太大:样本点多的类别“always win!”。
想象一个二分类场景:类别 1 有 5 个样本点,而类别 2 有 100 个样本点;当 K>10 时,分类结果总是类别 2。
3、如何选择合适的 K 值?
交叉验证法 —— 交叉验证的基本思想是把在某种意义下将原始数据( dataset )进行分组,一部分做为训练集( train set ),另一部分做为验证集( validation set or test set ),首先用训练集对分类器进行训练,再利用验证集来测试训练得到的模型( model ),以此来做为评价分类器的性能指标。
根据相关知识,按照要求完成右侧选择题任务。
开始你的任务吧,祝你成功!
1、k近邻方法有几个参数?A、1
2、k近邻分类只能用于二分类问题。B、错误
3、使用k近邻方法时应将数据分为训练集和测试集。B、错误
4、如何选择合适的k值?C、交叉验证法
请仔细阅读右侧代码,结合相关知识,在 Begin-End 区域内进行代码补充,计算并输出数字的类型以及数字各属于两类的概率。其中 X 为样本点,y 为其类别(二分类问题),参数 k 的值设置为 3。
平台会对你编写的代码进行测试:
测试输入:
1
预期输出:
0
0.66666667,0.33333333
测试输入:
0
预期输出:
1
0.33333333,0.66666667
开始你的任务吧,祝你成功!
#引入KNeighborsClassifier模块
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier
X = [[0], [1], [2], [3]]
n = int(input())
if n == 0:
y = [1,1,0,0]
else:
y = [0,0,1,1]
#使用KNeighborsClassifier函数以及fit函数填空
# ********** Begin ********** #
neigh = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3)
neigh.fit(X, y)
# ********** End ********** #
#输出数字1.1的类型以及数字0.9各属于两类的概率
print(neigh.predict([[1.1]]))
print(neigh.predict_proba([[0.9]]))
请仔细阅读右侧代码,结合相关知识,在 Begin-End 区域内进行代码补充,实现面向鸢尾花数据集的 k 近邻分类方法。
除补充完整代码之外,还应逐行理解右边示例代码,学习各函数及参数的用法,并举一反三,运用到其他的分类问题之中。
平台会对你编写的代码进行测试:
预期输出:
[0.14205973 0.76664038 0.0282433 0.06305659]
[1]
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.colors import ListedColormap
from sklearn import neighbors, svm, tree, ensemble
from sklearn import datasets
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier
import warnings
warnings.filterwarnings("ignore") #忽略警告
with warnings.catch_warnings():
warnings.filterwarnings("ignore",category=DeprecationWarning)
from numpy.core.umath_tests import inner1d
# set the number of neighbors
n_neighbors = 15
# import the iris dataset
#------------------begin--------------------
iris = datasets.load_iris()
# only take the first two features
X = iris.data[:, :2]
y=iris.target
#-------------------end---------------------
h = .02 # step size in the mesh
# Create color maps
cmap_light = ListedColormap(['#FFAAAA', '#AAFFAA', '#AAAAFF'])
cmap_bold = ListedColormap(['#FF0000', '#00FF00', '#0000FF'])
#基于K近邻分类结果描绘分类边界
#------------------begin--------------------
for weights in ['uniform', 'distance']:
# create an instance of KNN Classifier and fit the data.
clf = neighbors.KNeighborsClassifier(n_neighbors, weights=weights)
clf.fit(X, y)
# Plot the decision boundary. For that, we will assign a color to each
# point in the mesh [x_min, x_max]x[y_min, y_max].
x_min, x_max = X[:, 0].min() - 1, X[:, 0].max() + 1
y_min, y_max = X[:, 1].min() - 1, X[:, 1].max() + 1
xx, yy = np.meshgrid(np.arange(x_min, x_max, h),
np.arange(y_min, y_max, h))
Z = clf.predict(np.c_[xx.ravel(), yy.ravel()])
#-------------------end---------------------
# Put the result into a color plot
Z = Z.reshape(xx.shape)
plt.figure()
plt.pcolormesh(xx, yy, Z, cmap=cmap_light)
# Plot also the training points
plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y, cmap=cmap_bold,
edgecolor='k', s=20)
plt.xlim(xx.min(), xx.max())
plt.ylim(yy.min(), yy.max())
plt.title("3-Class classification (k = %i, weights = '%s')"
% (n_neighbors, weights))
plt.savefig("step3/结果/result.png")
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
X, y = datasets.make_classification(n_samples=1000, n_features=4,
n_informative=2, n_redundant=0,
random_state=0, shuffle=False)
clf_rf = RandomForestClassifier(n_estimators=100, max_depth=2,
random_state=0)
clf_rf.fit(X, y)
#输出clf_rf的各特征权重以及预测[0,0,0,0]的类别
#------------------begin--------------------
print(clf_rf.feature_importances_)
print(clf_rf.predict([[0,0,0,0]]))
#-------------------end---------------------