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python機器學習代碼

發布時間: 2024-12-14 06:23:02

python 機器學習 K-近鄰演算法 常用距離度量方法

在K-近鄰(KNN)演算法中,選擇合適的距離度量至關重要,因為它直接影響到數據點之間的「相似性」計算。不同距離度量可能導致模型性能差異。進行交叉驗證比較不同度量對模型的影響,以確定最佳選擇。下面列舉了幾種常用距離度量方法:



1. 歐幾里得距離(Euclidean Distance)
適用於連續型數據,是多維空間中兩點間的「直線」距離。計算方法如下:

- **使用math模塊**:
- **使用NumPy**:

2. 曼哈頓距離(Manhattan Distance)
在KNN中常用,衡量兩點在標准坐標繫上的絕對軸距總和。計算方法:

- **使用math模塊**:
- **使用NumPy**:

3. 切比雪夫距離(Chebyshev Distance)
特別適用於各維度相對重要性相同的情況,機器學習中用於KNN演算法,尤其在最大差異重要的場景。計算方法:

- **使用math模塊**:
- **使用NumPy**:

4. 閔可夫斯基距離(Minkowski Distance)
是歐幾里得距離和曼哈頓距離的推廣,用於KNN演算法時建議數據標准化或歸一化。計算方法:

- **使用math模塊**:
- **使用NumPy**:

5. 漢明距離(Hamming Distance)
用於度量相同長度序列的差異,常用於處理分類變數或二進制數據。計算方法:

- **使用math模塊**:
- **使用NumPy**:

6. scikit-learn中使用
在scikit-learn庫中,通過初始化K-近鄰(KNN)模型時設置metric參數來選擇不同的度量方法。示例代碼如下:

- **Python 機器學習 K-近鄰演算法 距離度量**:
- **詳細文檔**:

每種距離度量方法都有其適用場景,選擇時需考慮數據特性和問題需求。通過實驗比較不同度量對KNN模型性能的影響,有助於找到最優解決方案。

⑵ 使用pytorch編寫機器學習代碼——torch中一些常用函數解析

在使用PyTorch編寫機器學習代碼時,理解和應用一些常用函數是至關重要的。接下來,我們將詳細介紹幾個關鍵函數及其用法。

首先,torch.view()允許你按行將張量扁平化,然後根據所需維度提取數據。這在處理和操作大型數據集時非常有用。

接著是rearrange函數,它源於einops庫,能夠將張量維度轉換為更高效的形式。與permute相比,它一次可以轉換多個維度,提高效率,簡化代碼。此外,rearrange還支持將維度拆分、合並以及增加新維度。

接著討論*args和**kwargs。前者的全名是varargs,用於接收可變數量的非關鍵字參數,而後者用於接收可變數量的關鍵字參數。這些在函數定義時用於處理不確定數量或形式的參數。在函數內部,通過*和**去掉它們的前綴,就可以獲取真正的參數。

接著是abs( x )函數,它計算輸入數字的絕對值,對於任何給定的數字x,如abs( -23 )=23。

而torch.device用於指定張量在CPU或GPU上運行,以及具體是哪塊GPU。可以通過字元串或設備編號直接指定。

接著是torch.zeros_like和torch.ones_like函數,它們分別用於生成與輸入張量維度相同的全零和全一張量。

接著是torch.detach(),用於將張量從計算圖中分離出來,確保後續操作不會影響到原始張量的梯度。

斷言assert()用於檢查表達式,在條件不滿足時觸發異常,幫助在開發階段發現錯誤。

數學函數math.expm1(x)計算e^x - 1,其中e是自然對數的底數。

接著是torch.clamp()函數,用於限制張量的值在指定范圍內。

對數函數torch.log()計算自然對數。

三角函數torch.sin()和torch.cos()用於計算弧度制的正弦和餘弦值。

在Python中,@property裝飾器用於創建只讀屬性,使得屬性訪問更加安全。

PyTorch函數torch.uniform_()用於生成指定范圍內的隨機數。

函數torch.randn_like()用於創建與給定張量具有相同尺寸和數據類型的張量,填充隨機數。

平方根函數sqrt()計算給定數字的平方根。

Python中的rece()函數用於對可迭代對象應用累積操作。

在PyTorch中,torch.linspace()用於生成從開始到結束的等間隔數據點張量。

累積乘法函數torch.cumprod()返回張量中元素的累積乘積。

函數torch.cat()用於將多個張量沿著指定維度連接。

詞嵌入nn.embedding將詞彙映射到不同維度的空間,以便用於RNN等模型。

函數torch.randn用於生成服從標准正態分布的隨機張量。

PyTorch函數torch.squeeze()和torch.squeeze_()用於刪除張量中尺寸為1的維度,前者返回新張量,後者原地操作。

最後,torch.multinomial和torch.argmax雖然都可以從概率分布中獲取元素,但它們的用途和行為有很大差異。選擇合適的函數取決於具體的應用場景。

⑶ Python 機器學習 PCA降維和K-means聚類及案例

主成分分析(PCA)與K-Means聚類是機器學習領域中的兩項重要技術,尤其在數據預處理和無監督學習領域中發揮著關鍵作用。PCA作為降維技術,旨在通過降低數據集的特徵數量,簡化數據結構,同時盡可能保留數據的主要變異性。K-Means聚類演算法則是一種將數據劃分為若干不相交群組或「簇」的方法。

參考文檔:Python 機器學習 PCA降維和K-means聚類及案例-CJavaPy

PCA降維

PCA,即主成分分析,是數據降維的常用技術。它能夠降低數據集的維度,同時盡量保留原始數據的變異性。在Python中,scikit-learn庫提供了實現PCA降維的功能。以下是常用的PCA參數:

使用代碼:

K-means聚類

K-means是一種被廣泛應用的聚類演算法,它通過將數據劃分為多個類別或群組,使得同一群組內的數據點具有較高的相似度,而不同群組間的數據點相似度較低。在Python中,我們通常使用scikit-learn庫的KMeans類來執行K-means聚類。以下是K-means演算法的常用參數:

使用代碼:

用戶對物品類別的喜好細分案例

在用戶對物品類別的喜好細分案例中,我們可以結合PCA和K-means聚類演算法來分析用戶對不同物品的喜好,並將用戶劃分為不同的群體。這種方法能夠從高維數據中提取關鍵特徵,並基於這些特徵將用戶分組,以便更好地理解不同用戶群體的行為和偏好。

參考文檔:Python 機器學習 PCA降維和K-means聚類及案例-CJavaPy

⑷ python機器學習數學

這個題目的意思是平鋪一個28*28的numpy二維數組

```python
importnumpyasnp

defreshape(x):
returnx.flatten()#就是這么簡單,一行搞定


image=np.random.randn(28,28)
print(reshape(image))
```

順便問一下,你這個是在哪個網站的習題

⑸ Python 機器學習之 Scikit-learn 入門實踐

機器學習在科技領域的地位日益顯著。Python,因其易學性和強大的功能,已經成為數據科學家和機器學習從業者的首選語言。本文將探討如何使用Python中的Scikit-learn庫來實踐機器學習。

一、Scikit-learn簡介

Scikit-learn是一個基於Python的開源機器學習庫,提供了多種演算法,包括分類、回歸、聚類和降維等,同時具備模型選擇、數據預處理和模型評估等功能。Scikit-learn以其簡潔易用、功能豐富和文檔完善而著稱。

二、安裝Scikit-learn

在使用Scikit-learn前,需先安裝該庫。可通過以下命令安裝:

三、載入數據集

Scikit-learn內置了一些經典數據集,例如鳶尾花數據集和波士頓房價數據集。以下代碼展示了如何導入鳶尾花數據集:

四、數據預處理

數據預處理是機器學習的關鍵步驟,常見操作包括處理缺失值、數據標准化和特徵選擇。以下是一個數據標准化的示例:

五、劃分訓練集和測試集

進行機器學習任務時,通常需要將數據集分為訓練集和測試集。以下是一個簡單的劃分示例:

六、選擇模型和訓練

Scikit-learn提供了多種機器學習模型,如決策樹、支持向量機和K-近鄰等。以下是一個使用決策樹進行分類的示例:

七、模型評估

訓練完成後,需評估模型性能。Scikit-learn提供了多種評估指標,如准確率、精確率和召回率。以下是一個計算準確率的示例:

八、模型優化

為了提高模型性能,可以嘗試調整超參數。Scikit-learn的GridSearchCV工具可幫助進行參數調優。以下是一個使用GridSearchCV對決策樹進行調優的示例:

查看最佳參數組合:

使用最佳參數訓練模型:

重新評估模型性能:

通過以上步驟,我們完成了使用Scikit-learn庫進行機器學習的基本實踐。Scikit-learn還提供了許多其他功能和演算法,更多詳細信息請查閱官方文檔。掌握Scikit-learn的使用將有助於更高效地完成機器學習任務。

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