🌟从零开始:使用 Keras 实现线性回归模型(附完整代码 + 可视化教程)🔢📈
✨线性回归是机器学习中的“Hello World”,适合新手入门。本文将通过一个完整的实战案例,带你使用 TensorFlow Keras 搭建一个线性回归模型,并对训练与预测结果进行可视化分析。
📎 本文亮点:
- 💡 教你如何一步步构建线性回归模型
- 🔍 可视化损失曲线与预测效果
- 🧰 附完整源码,开箱即用
- ✅ 提供实战建议,助你举一反三
📦一、环境准备
在开始之前,确保已安装以下依赖:
pip install numpy matplotlib tensorflow
导入所需库:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Dense
from tensorflow.keras.optimizers import SGD
✅ 推荐使用 Jupyter Notebook 或 Colab 运行本文代码,便于逐步可视化和调试。
📈二、构造模拟数据集
我们模拟一个线性函数 y = 3x + 5
,并加入一定随机噪声使其更贴近真实数据:
np.random.seed(42)
X = np.random.rand(100, 1) * 10 # 特征:100个样本
y = 3 * X + 5 + np.random.randn(100, 1) * 2 # 标签:线性关系 + 噪声
🔍 数据可视化:
plt.scatter(X, y, alpha=0.8)
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('y')
plt.title('模拟生成的线性数据')
plt.grid(True)
plt.show()
🧱三、构建线性回归模型
使用 Keras 构建一个单输入、单输出的线性回归网络(仅含一个神经元):
model = Sequential()
model.add(Dense(1