myboyliu2007
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机器实战笔记1

第一章 Python语言

1.Python的安装

1）查看是否已经安装 

[root@hadoop ~]# which python 
/usr/bin/python
[root@hadoop ~]# whereis python 
python: /usr/bin/python /usr/bin/python2.6 /usr/lib/python2.6 /usr/include/python2.6 /usr/share/man/man1/python.1.gz
[root@hadoop ~]# python -V

Python 2.6.6

2）如果没有安装，我们用yum来在线安装。

由于centos6.4已经安装了Python，但不是最新版我们在线升级最新版

[root@hadoop ~]# yum -y install python
Loaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit, security
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.btte.net
 * extras: mirrors.btte.net
 * updates: centos.ustc.edu.cn
Setting up Install Process
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package python.i686 0:2.6.6-36.el6 will be updated
--> Processing Dependency: python = 2.6.6-36.el6 for package: python-libs-2.6.6-36.el6.i686
---> Package python.i686 0:2.6.6-51.el6 will be an update
--> Running transaction check
---> Package python-libs.i686 0:2.6.6-36.el6 will be updated
---> Package python-libs.i686 0:2.6.6-51.el6 will be an update
--> Finished Dependency Resolution


Dependencies Resolved


=============================================================================================================================================================
 Package                                 Arch                             Version                                     Repository                        Size
=============================================================================================================================================================
Updating:
 python                                  i686                             2.6.6-51.el6                                base                              74 k
Updating for dependencies:
 python-libs                             i686                             2.6.6-51.el6                                base                             5.3 M


Transaction Summary
=============================================================================================================================================================
Upgrade       2 Package(s)


Total download size: 5.4 M
Downloading Packages:
(1/2): python-2.6.6-51.el6.i686.rpm                                                                                                   |  74 kB     00:00     
(2/2): python-libs-2.6.6-51.el6.i686.rpm                                                                                              | 5.3 MB     00:09     
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total                                                                                                                        557 kB/s | 5.4 MB     00:09     
Running rpm_check_debug
Running Transaction Test
Transaction Test Succeeded
Running Transaction
  Updating   : python-libs-2.6.6-51.el6.i686                                                                                                             1/4 
  Updating   : python-2.6.6-51.el6.i686                                                                                                                  2/4 
  Cleanup    : python-libs-2.6.6-36.el6.i686                                                                                                             3/4 
  Cleanup    : python-2.6.6-36.el6.i686                                                                                                                  4/4 
  Verifying  : python-2.6.6-51.el6.i686                                                                                                                  1/4 
  Verifying  : python-libs-2.6.6-51.el6.i686                                                                                                             2/4 
  Verifying  : python-libs-2.6.6-36.el6.i686                                                                                                             3/4 
  Verifying  : python-2.6.6-36.el6.i686                                                                                                                  4/4 


Updated:
  python.i686 0:2.6.6-51.el6                                                                                                                                 


Dependency Updated:
  python-libs.i686 0:2.6.6-51.el6                                                                                                                            


Complete!
[root@hadoop ~]# 

3）安装完毕后，我们运行Python

[root@hadoop ~]# python 
Python 2.6.6 (r266:84292, Feb 21 2013, 23:54:59) 
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-3)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.


4)NumPy函数库安装

由于机器学习会用到很多线性代数知识，因此必须安装NumPy函数库。

[root@hadoop ~]# yum install numpy
Loaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit, security
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.btte.net
 * extras: mirrors.btte.net
 * updates: centos.ustc.edu.cn
Setting up Install Process
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package numpy.i686 0:1.4.1-9.el6 will be installed
--> Processing Dependency: python-nose for package: numpy-1.4.1-9.el6.i686
--> Processing Dependency: libptf77blas.so.3 for package: numpy-1.4.1-9.el6.i686
--> Processing Dependency: libptcblas.so.3 for package: numpy-1.4.1-9.el6.i686
--> Processing Dependency: liblapack.so.3 for package: numpy-1.4.1-9.el6.i686
--> Processing Dependency: libgfortran.so.3 for package: numpy-1.4.1-9.el6.i686
--> Processing Dependency: libatlas.so.3 for package: numpy-1.4.1-9.el6.i686
--> Running transaction check
---> Package atlas.i686 0:3.8.4-2.el6 will be installed
---> Package libgfortran.i686 0:4.4.7-4.el6 will be installed
---> Package python-nose.noarch 0:0.10.4-3.1.el6 will be installed
--> Processing Dependency: python-setuptools for package: python-nose-0.10.4-3.1.el6.noarch
--> Running transaction check
---> Package python-setuptools.noarch 0:0.6.10-3.el6 will be installed
--> Finished Dependency Resolution


Dependencies Resolved


================================================================================
 Package                  Arch          Version               Repository   Size
================================================================================
Installing:
 numpy                    i686          1.4.1-9.el6           base        2.3 M
Installing for dependencies:
 atlas                    i686          3.8.4-2.el6           base        2.4 M
 libgfortran              i686          4.4.7-4.el6           base        243 k
 python-nose              noarch        0.10.4-3.1.el6        base        220 k
 python-setuptools        noarch        0.6.10-3.el6          base        336 k


Transaction Summary
================================================================================
Install       5 Package(s)


Total download size: 5.5 M
Installed size: 21 M
Is this ok [y/N]: y
Downloading Packages:
(1/5): atlas-3.8.4-2.el6.i686.rpm                        | 2.4 MB     00:04     
(2/5): libgfortran-4.4.7-4.el6.i686.rpm                  | 243 kB     00:00     
(3/5): numpy-1.4.1-9.el6.i686.rpm                        | 2.3 MB     00:05     
(4/5): python-nose-0.10.4-3.1.el6.noarch.rpm             | 220 kB     00:00     
(5/5): python-setuptools-0.6.10-3.el6.noarch.rpm         | 336 kB     00:00     
--------------------------------------------------------------------------------
Total                                           455 kB/s | 5.5 MB     00:12     
Running rpm_check_debug
Running Transaction Test
Transaction Test Succeeded
Running Transaction
  Installing : libgfortran-4.4.7-4.el6.i686                                 1/5 
  Installing : python-setuptools-0.6.10-3.el6.noarch                        2/5 
  Installing : python-nose-0.10.4-3.1.el6.noarch                            3/5 
  Installing : atlas-3.8.4-2.el6.i686                                       4/5 
  Installing : numpy-1.4.1-9.el6.i686                                       5/5 
  Verifying  : libgfortran-4.4.7-4.el6.i686                                 1/5 
  Verifying  : python-nose-0.10.4-3.1.el6.noarch                            2/5 
  Verifying  : python-setuptools-0.6.10-3.el6.noarch                        3/5 
  Verifying  : numpy-1.4.1-9.el6.i686                                       4/5 
  Verifying  : atlas-3.8.4-2.el6.i686                                       5/5 


Installed:
  numpy.i686 0:1.4.1-9.el6                                                      


Dependency Installed:
  atlas.i686 0:3.8.4-2.el6             libgfortran.i686 0:4.4.7-4.el6          
  python-nose.noarch 0:0.10.4-3.1.el6  python-setuptools.noarch 0:0.6.10-3.el6 


Complete!

进入Python控制台

[root@hadoop ~]# python 
Python 2.6.6 (r266:84292, Feb 21 2013, 23:54:59) 
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-3)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> from numpy import *
上述命令将NumPy函数库所以模块引入当前命名空间。

测试NumPy函数库是否安装成功。
>>> numpy.test('full')
Running unit tests for numpy
NumPy version 1.4.1
NumPy is installed in /usr/lib/python2.6/site-packages/numpy
Python version 2.6.6 (r266:84292, Feb 21 2013, 23:54:59) [GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-3)]
nose version 0.10.4
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................K........................................................................................K......................K.K...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
----------------------------------------------------------------------
Ran 2483 tests in 13.305s


OK (KNOWNFAIL=4)
<nose.result.TextTestResult run=2483 errors=0 failures=0>
下面命令构造了一个4*4的随机数组
>>> random.rand(4,4)
array([[ 0.6090939 ,  0.18511639,  0.00620341,  0.00928445],
       [ 0.53209241,  0.94277941,  0.64429863,  0.71429985],
       [ 0.49386549,  0.58188894,  0.12636753,  0.87682062],
       [ 0.76079263,  0.99819895,  0.29772295,  0.22701777]])
>>> randMat = mat(random.rand(4,4))
>>> randMat.I

.I操作符矩阵求逆，非常简单吧。
matrix([[-0.75169967,  1.56551245,  0.37303986, -0.28334512],
        [ 0.62448373,  1.72969671, -0.79332998, -0.58548171],
        [ 0.52886854, -2.02672024,  0.94809578,  0.30486986],
        [ 0.47476475, -1.6900491 , -0.13291917,  2.17600247]])
>>> randMat*invRandMat

执行矩阵的乘法，结果是一个单位矩阵，除了对角线元素是1，4*4其他元素都是0，
matrix([[  1.00000000e+00,   2.76200503e-17,  -2.04304347e-18,
           1.08962318e-17],
        [ -2.06404989e-17,   1.00000000e+00,  -1.00205692e-16,
          -3.26615904e-17],
        [ -2.27682456e-18,   1.83812926e-16,   1.00000000e+00,
          -2.73625523e-17],
        [ -2.31748214e-17,   1.12865446e-16,  -1.75911802e-17,
           1.00000000e+00]])
>>> myEye = invRandMat = randMat.I
>>> myEye - eye(4)
matrix([[-1.75169967,  1.56551245,  0.37303986, -0.28334512],
        [ 0.62448373,  0.72969671, -0.79332998, -0.58548171],
        [ 0.52886854, -2.02672024, -0.05190422,  0.30486986],
        [ 0.47476475, -1.6900491 , -0.13291917,  1.17600247]])

2 .安装Matplotlib

[root@hadoop ~]# yum install python-matplotlib
Loaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit, security
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.btte.net
 * extras: mirrors.btte.net
 * updates: centos.ustc.edu.cn
Setting up Install Process
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package python-matplotlib.i686 0:0.99.1.2-1.el6 will be installed
--> Processing Dependency: pytz for package: python-matplotlib-0.99.1.2-1.el6.i686
--> Processing Dependency: python-dateutil for package: python-matplotlib-0.99.1.2-1.el6.i686
--> Running transaction check
---> Package python-dateutil.noarch 0:1.4.1-6.el6 will be installed
---> Package pytz.noarch 0:2010h-2.el6 will be installed
--> Finished Dependency Resolution


Dependencies Resolved


=============================================================================================================================================================
 Package                                     Arch                             Version                                   Repository                      Size
=============================================================================================================================================================
Installing:
 python-matplotlib                           i686                             0.99.1.2-1.el6                            base                           3.2 M
Installing for dependencies:
 python-dateutil                             noarch                           1.4.1-6.el6                               base                            84 k
 pytz                                        noarch                           2010h-2.el6                               base                            35 k


Transaction Summary
=============================================================================================================================================================
Install       3 Package(s)


Total download size: 3.4 M
Installed size: 13 M
Is this ok [y/N]: Y
Downloading Packages:
(1/3): python-dateutil-1.4.1-6.el6.noarch.rpm                                                                                         |  84 kB     00:00     
(2/3): python-matplotlib-0.99.1.2-1.el6.i686.rpm                                                                                      | 3.2 MB     00:09     
(3/3): pytz-2010h-2.el6.noarch.rpm                                                                                                    |  35 kB     00:00     
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total                                                                                                                        355 kB/s | 3.4 MB     00:09     
Running rpm_check_debug
Running Transaction Test
Transaction Test Succeeded
Running Transaction
  Installing : python-dateutil-1.4.1-6.el6.noarch                                                                                                        1/3 
  Installing : pytz-2010h-2.el6.noarch                                                                                                                   2/3 
  Installing : python-matplotlib-0.99.1.2-1.el6.i686                                                                                                     3/3 
  Verifying  : pytz-2010h-2.el6.noarch                                                                                                                   1/3 
  Verifying  : python-dateutil-1.4.1-6.el6.noarch                                                                                                        2/3 
  Verifying  : python-matplotlib-0.99.1.2-1.el6.i686                                                                                                     3/3 


Installed:
  python-matplotlib.i686 0:0.99.1.2-1.el6                                                                                                                    


Dependency Installed:
  python-dateutil.noarch 0:1.4.1-6.el6                                               pytz.noarch 0:2010h-2.el6                                              


Complete!
[root@hadoop ~]# 


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