第5章 Logistic回归

本文深入介绍了Logistic回归算法,包括其数学原理、Python实现过程及其应用案例。通过具体实例展示了如何使用梯度上升法和随机梯度上升法进行参数优化,并提供了可视化结果。

越来越体会到了数学的重要性,最近在不断的学习丢掉的数学知识。。

这篇写的很好 优快云-logistic回归    把公式的推导过程都展示出来了(略有瑕疵,在公式13及相关的求导过程中,少了个负号)

from numpy import *

def loadDataSet():
    dataMat = []; labelMat = []
    fr = open('testSet.txt')
    for line in fr.readlines():
        lineArr = line.strip().split()
        dataMat.append( [1.0, float( lineArr[0]), float(lineArr[1])] )
        labelMat.append( int(lineArr[2]))
    return dataMat, labelMat
    
def sigmoid(inX):
    return 1.0/(1+exp(-inX))
    
def gradAscent(dataMatIn, classLabels):
    dataMatrix = mat(dataMatIn)
    labelMat = mat(classLabels).transpose() #向量转置,将行向量转换为列向量
    m,n = shape(dataMatrix) #矩阵大小,几行几列
    alpha = 0.001 #向目标移动的步长
    maxCycles = 500  #迭代次数
    weights = ones((n,1))
    for k in range(maxCycles):  
        h = sigmoid(dataMatrix*weights) #定性的说,下面这几行的作用是:计算真实类别和预测类别的差值,按照差值的方向调整回归系数  (这里省去了一个简单的数学推导)
        error = (labelMat-h)
        weights = weights + alpha*dataMatrix.transpose()*error
    return weights
    
def plotBestFit(weights):
    import matplotlib.pyplot as plt
    dataMat, labelMat = loadDataSet()
    dataArr = array(dataMat)
    n = shape(dataArr)[0]
    xcord1=[]; ycord1=[]
    xcord2=[]; ycord2=[]
    for i in range(n):
        if int(labelMat[i])==1:
            xcord1.append(dataArr[i,1]); ycord1.append(dataArr[i,2])
        else:
            xcord2.append(dataArr[i,1]); ycord2.append(dataArr[i,2])
    fig = plt.figure()
    ax = fig.add_subplot(111)
    ax.scatter(xcord1, ycord1, s=30, c='red', marker='s')
    ax.scatter(xcord2, ycord2, s=30, c='green')
    x= arange(-3.0, 3.0, 0.1)
    y=(-weights[0]-weights[1]*x)/weights[2] #这里设置了sigmoid函数为0.   没有懂。。。
    ax.plot(x,y)
    plt.xlabel('X1'); plt.ylabel('X2');
    plt.show()
    
def stocGradAscent0(dataMatrix, classLabels): #随机梯度上升法
    m,n = shape(dataMatrix)
    alpha = 0.01
    weights = ones(n)
    for i in range(m):
        h=sigmoid(sum(dataMatrix[i]*weights))
        error = classLabels[i] - h
        weights = weights + alpha*error*dataMatrix[i]
    return weights
    
def stocGradAscent1(dataMatrix, classLabels, numIter=150): #改进的随机梯度上升法
    m,n = shape(dataMatrix)
    weights = ones(n)
    for j in range(numIter):
        dataIndex = list(range(m))
        for i in range(m):
            alpha = 4/(1.0+j+i)+0.01
            randIndex = int(random.uniform(0, len(dataIndex)))
            h = sigmoid( sum(dataMatrix[randIndex]*weights))
            error = classLabels[randIndex] - h
            weights = weights + alpha*error*dataMatrix[randIndex]
            del(dataIndex[randIndex])
    return weights
    
def classifyVector(inX, weights):  #(我的理解来区分) inX 是 特征向量,代表那些x1,x2,x3...等等的;  weights是回归系数
    prob = sigmoid(sum(inX*weights))
    if prob>0.5:  return 1.0
    else: return 0.0
    
def colicTest():
    frTrain = open('horseColicTraining.txt')
    frTest = open('horseColicTest.txt')
    trainingSet = [];  trainingLabels = []
    for line in frTrain.readlines():
        currLine = line.strip().split('\t')  #\t水平制表符,相当于按下TAB键
        lineArr=[]
        for i in range(21): # there are 21 features in total
            lineArr.append(float(currLine[i]))
        trainingSet.append(lineArr)
        trainingLabels.append(float(currLine[21]))  
    trainWeights = stocGradAscent1(array(trainingSet), trainingLabels, 500)
    errorCount = 0;  numTestVec = 0.0
    for line in frTest.readlines():
        numTestVec += 1.0
        currLine = line.strip().split('\t')
        lineArr = []
        for i in range(21):
            lineArr.append(float(currLine[i]))
        if int(classifyVector(array(lineArr), trainWeights)) != int(currLine[21]):
            errorCount += 1
    errorRate = ( float(errorCount)/numTestVec)
    print ("the error rate of this test is: %f" % errorRate)
    return errorRate
    
def multiTest():
    numTests = 10;  errorSum=0.0
    for k in range(numTests):
        errorSum += colicTest()
    print ("after %d iterations the average error rate is: %f" % (numTests, errorSum/float(numTests)))
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

标题SpringBoot智能在线预约挂号系统研究AI更换标题第1引言介绍智能在线预约挂号系统的研究背景、意义、国内外研究现状及论文创新点。1.1研究背景与意义阐述智能在线预约挂号系统对提升医疗服务效率的重要性。1.2国内外研究现状分析国内外智能在线预约挂号系统的研究与应用情况。1.3研究方法及创新点概述本文采用的技术路线、研究方法及主要创新点。第2相关理论总结智能在线预约挂号系统相关理论,包括系统架构、开发技术等。2.1系统架构设计理论介绍系统架构设计的基本原则和常用方法。2.2SpringBoot开发框架理论阐述SpringBoot框架的特点、优势及其在系统开发中的应用。2.3数据库设计与管理理论介绍数据库设计原则、数据模型及数据库管理系统。2.4网络安全与数据保护理论讨论网络安全威胁、数据保护技术及其在系统中的应用。第3SpringBoot智能在线预约挂号系统设计详细介绍系统的设计方案,包括功能模块划分、数据库设计等。3.1系统功能模块设计划分系统功能模块,如用户管理、挂号管理、医生排班等。3.2数据库设计与实现设计数据库表结构,确定字段类型、主键及外键关系。3.3用户界面设计设计用户友好的界面,提升用户体验。3.4系统安全设计阐述系统安全策略,包括用户认证、数据加密等。第4系统实现与测试介绍系统的实现过程,包括编码、测试及优化等。4.1系统编码实现采用SpringBoot框架进行系统编码实现。4.2系统测试方法介绍系统测试的方法、步骤及测试用例设计。4.3系统性能测试与分析对系统进行性能测试,分析测试结果并提出优化建议。4.4系统优化与改进根据测试结果对系统进行优化和改进,提升系统性能。第5研究结果呈现系统实现后的效果,包括功能实现、性能提升等。5.1系统功能实现效果展示系统各功能模块的实现效果,如挂号成功界面等。5.2系统性能提升效果对比优化前后的系统性能
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