昇思25天学习打卡营第14天|K近邻算法实现红酒聚类

server/2024/9/24 6:24:25/

红酒Wine数据集

类别(13类属性):Alcohol,酒精;Malic acid,苹果酸
Ash,灰;Alcalinity of ash,灰的碱度;
Magnesium,镁;Total phenols,总酚;
Flavanoids,类黄酮;Nonflavanoid phenols,非黄酮酚;
Proanthocyanins,原花青素;Color intensity,色彩强度;
Hue,色调;OD280/OD315 of diluted wines,稀释酒的OD280/OD315;
Proline,脯氨酸。

Wine Data Set:{Alcohol,Malic acid,Ash,Alcalinity of ash,Magnesium,Total phenols,Flavanoids,Nonflavanoid phenols,Proanthocyanins,Color intensity,Hue,OD280/OD315 of diluted wines,Proline,
}

在这里插入图片描述
1.直接下载:wine数据集下载。
2.程序下载:pip install download

from download import download# 下载红酒数据集
url = "https://ascend-professional-construction-dataset.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com:443/MachineLearning/wine.zip"  
path = download(url, "./", kind="zip", replace=True)

读取Wine数据集wine.data,并查看部分数据
在这里插入图片描述
取三类样本(共178条),将数据集的13个属性作为自变量 𝑋 。将数据集的3个类别作为因变量 𝑌 。

import os
import csv
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as pltimport mindspore as ms
from mindspore import nn, opsms.set_context(device_target="CPU")
X = np.array([[float(x) for x in s[1:]] for s in data[:178]], np.float32)
Y = np.array([s[0] for s in data[:178]], np.int32)attrs = ['Alcohol', 'Malic acid', 'Ash', 'Alcalinity of ash', 'Magnesium', 'Total phenols','Flavanoids', 'Nonflavanoid phenols', 'Proanthocyanins', 'Color intensity', 'Hue','OD280/OD315 of diluted wines', 'Proline']
plt.figure(figsize=(10, 8))
for i in range(0, 4):plt.subplot(2, 2, i+1)a1, a2 = 2 * i, 2 * i + 1plt.scatter(X[:59, a1], X[:59, a2], label='1')plt.scatter(X[59:130, a1], X[59:130, a2], label='2')plt.scatter(X[130:, a1], X[130:, a2], label='3')plt.xlabel(attrs[a1])plt.ylabel(attrs[a2])plt.legend()
plt.show()

在这里插入图片描述

k临近算法:模型构建–计算距离

K近邻算法的基本原理是:对于一个新的输入实例,算法在训练数据集中找到与该实例最邻近的K个实例(即K个“邻居”),并基于这K个邻居的信息来进行预测。对于分类任务,通常采用多数表决的方式,即选择K个邻居中出现次数最多的类别作为预测结果;对于回归任务,则通常取K个邻居的实际值的平均值作为预测结果。

将数据集按128:50划分为训练集(已知类别样本)和验证集(待验证样本)

train_idx = np.random.choice(178, 128, replace=False)
test_idx = np.array(list(set(range(178)) - set(train_idx)))
X_train, Y_train = X[train_idx], Y[train_idx]
X_test, Y_test = X[test_idx], Y[test_idx]

利用MindSpore提供的tile, square, ReduceSum, sqrt, TopK等算子,通过矩阵运算的方式同时计算输入样本x和已明确分类的其他样本X_train的距离,并计算出top k近邻

class KnnNet(nn.Cell):def __init__(self, k):super(KnnNet, self).__init__()self.k = kdef construct(self, x, X_train):#平铺输入x以匹配X_train中的样本数x_tile = ops.tile(x, (128, 1))square_diff = ops.square(x_tile - X_train)square_dist = ops.sum(square_diff, 1)dist = ops.sqrt(square_dist)#-dist表示值越大,样本就越接近values, indices = ops.topk(-dist, self.k)return indicesdef knn(knn_net, x, X_train, Y_train):x, X_train = ms.Tensor(x), ms.Tensor(X_train)indices = knn_net(x, X_train)topk_cls = [0]*len(indices.asnumpy())for idx in indices.asnumpy():topk_cls[Y_train[idx]] += 1cls = np.argmax(topk_cls)return cls

模型预测

acc = 0
knn_net = KnnNet(5)
for x, y in zip(X_test, Y_test):pred = knn(knn_net, x, X_train, Y_train)acc += (pred == y)print('label: %d, prediction: %s' % (y, pred))
print('Validation accuracy is %f' % (acc/len(Y_test)))

输出:

label: 1, prediction: 1
label: 2, prediction: 2
label: 1, prediction: 3
label: 3, prediction: 3
label: 1, prediction: 1
label: 3, prediction: 3
label: 3, prediction: 1
label: 1, prediction: 3
label: 1, prediction: 1
label: 3, prediction: 2
label: 1, prediction: 3
label: 3, prediction: 3
label: 3, prediction: 3
label: 1, prediction: 1
label: 1, prediction: 1
label: 1, prediction: 1
label: 1, prediction: 1
label: 1, prediction: 1
label: 1, prediction: 1
label: 3, prediction: 3
label: 1, prediction: 3
label: 3, prediction: 3
label: 3, prediction: 3
label: 1, prediction: 1
label: 3, prediction: 2
label: 1, prediction: 1
label: 1, prediction: 1
label: 1, prediction: 1
label: 2, prediction: 3
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 1
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 3
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 3
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
label: 2, prediction: 2
Validation accuracy is 0.780000

http://www.ppmy.cn/server/62260.html

相关文章

数据建设实践之大数据平台(二)安装zookeeper

安装zookeeper 上传安装包到/opt/software目录并解压 [bigdatanode101 software]$ tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz -C /opt/services/ 重命名文件 [bigdatanode101 services]$ mv apache-zookeeper-3.5.7-bin zookeeper-3.5.7 配置环境变量 export JAVA_H…

5.3 需求分析

软件需求 定义 分类 真题 需求工程 需求获取 真题 需求分析 状态转换图 数据流图 数据流图分层 顶层数据流图、0层数据流图 1层数据流图 真题 需求规约 需求定义方法 需求验证 需求验证内容 需求管理 版本控制 需求跟踪 变更控制 真题

构筑自主可控大数据“底座”,赋能数字经济发展

随着信息技术的飞速发展,大数据已成为推动经济社会发展的重要力量。在这个时代背景下,构筑自主可控的大数据“底座”不仅关乎国家安全,更是赋能数字经济、推动产业升级的关键所在。 自主可控大数据“底座”的重要性 自主可控大数据“底座”是…

CollectionUtils的使用

1、非空判断 判断集合是否为空 List<String>对象list&#xff0c;可以使用CollectionUtils中的isEmpty方法来判断list是否为空。代码如下 List<String> list new ArrayList<>(); boolean isEmpty CollectionUtils.isEmpty(list); System.out.println(is…

ES6 Module 的语法(十二)

ES6&#xff08;ECMAScript 2015&#xff09;引入了模块&#xff08;Modules&#xff09;的概念&#xff0c;使得JavaScript代码可以更容易地组织和复用。 1. export 关键字 命名导出 (Named Exports) 你可以使用 export 关键字导出多个变量、函数或类。 // module.js export…

Transformer——多头注意力机制(Pytorch)

1. 原理图 2. 代码 import torch import torch.nn as nnclass Multi_Head_Self_Attention(nn.Module):def __init__(self, embed_size, heads):super(Multi_Head_Self_Attention, self).__init__()self.embed_size embed_sizeself.heads headsself.head_dim embed_size //…

树结构添加分组,向上向下添加同级,添加子级

树结构添加分组&#xff0c;向上向下添加同级&#xff0c;添加子级 效果代码实现页面js 效果 代码实现 页面 <el-tree :data"treeData" :props"defaultProps" :expand-on-click-node"false":filter-node-method"filterNode" :ref&…

初学SpringMVC之 JSON 篇

JSON&#xff08;JavaScript Object Notation&#xff0c;JS 对象标记&#xff09;是一种轻量级的数据交换格式 采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据 JSON 键值对是用来保存 JavaScript 对象的一种方式 比如&#xff1a;{"name": "张三"}…