diff --git a/function.py b/function.py index a328c53..84fc704 100644 --- a/function.py +++ b/function.py @@ -1,85 +1,70 @@ import numpy as np -from sklearn.linear_model import LogisticRegression -from sklearn.impute import SimpleImputer - -""" -实验说明: -- 自行编写实现数据加载与预测病马死亡的对率回归算法。 - -注意事项: -- 在 function.py 中实现对率回归算法。 -- 可以自行导入其他库,需要在 requirements.txt 添加依赖,若未在 requirements.txt 中添加使用到的依赖,则无法自动评测,成绩为零。 -- 自动评测脚本仅会加载 train_logreg、predict_logreg 和 load_data 函数,请勿修改函数名。 - -测评环境: -- CPU: Intel Xeon(R) CPU E3-1231 v3 @ 3.40GHz -- OS: Ubuntu 22.04.4 LTS -- Python: 3.10.12 -- numpy: 2.1.1 -""" id = "202210423xxx" # 请填写学号 name = "test_name" # 请填写姓名 +def sigmoid(z): + """计算Sigmoid函数值""" + return 1 / (1 + np.exp(-z)) -def train_logreg(X, y, max_iter=1000, C=1.0): +def train_logreg(X, y, learning_rate=0.01, iterations=1000): """ - 对率回归训练函数,使用sklearn的LogisticRegression。 + 对率回归训练函数。 Args: - X (numpy array): 特征数据。 - y (numpy array): 标签数据。 - - max_iter (int): 最大迭代次数。 - - C (float): 正则化强度。 + - learning_rate (float): 学习率,默认为0.01。 + - iterations (int): 梯度下降迭代次数,默认为1000。 Returns: - - sklearn LogisticRegression: 训练好的模型。 + - numpy array: 训练得到的权重。 """ - # 使用sklearn的LogisticRegression模型 - model = LogisticRegression(max_iter=max_iter, C=C) - model.fit(X, y) - return model + weights = np.zeros(X.shape[1]) + + for i in range(iterations): + predictions = sigmoid(np.dot(X, weights)) + errors = y - predictions + weights += learning_rate * np.dot(X.T, errors) + + return weights - -def predict_logreg(inX, model): +def predict_logreg(inX, weights): """ 对率回归预测函数。 Args: - inX (numpy array): 输入待分类的样本。 - - model (LogisticRegression): 训练得到的LogisticRegression模型。 + - weights (numpy array): 训练得到的权重。 Returns: - int: 预测的分类标签。 """ - return int(model.predict(inX.reshape(1, -1))[0]) - + probability = sigmoid(np.dot(inX, weights)) + return 1 if probability >= 0.5 else 0 def load_data(filepath): """ - 从文件中加载数据并填充缺失值。 + 从文件中加载数据,并填充缺失值。 Args: - filepath (str): 数据文件路径。 Returns: - - np.array: 填充缺失值后的特征数据。 + - np.array: 特征数据。 - np.array: 标签数据。 """ - # 加载数据 data = np.loadtxt(filepath, delimiter=",", dtype=float) - # 分割特征和标签 - X = data[:, :-1] # 特征 - y = data[:, -1] # 标签 - - # 填充缺失值,使用列的平均值 - imputer = SimpleImputer(strategy="mean") - X = imputer.fit_transform(X) + # 检查缺失值并使用列均值进行填充 + col_means = np.nanmean(data, axis=0) + indices = np.where(np.isnan(data)) + data[indices] = np.take(col_means, indices[1]) + X = data[:, :-1] + y = data[:, -1] return X, y - if __name__ == "__main__": # 加载训练集 X_train, y_train = load_data("./data/horse-colic.data") @@ -88,8 +73,8 @@ if __name__ == "__main__": X_test, y_test = load_data("./data/horse-colic.test") # 训练对率回归模型 - model = train_logreg(X_train, y_train, max_iter=1000, C=1.0) + weights = train_logreg(X_train, y_train, learning_rate=0.01, iterations=1000) # 测试单个数据 - y_pred = predict_logreg(X_test[11], model) + y_pred = predict_logreg(X_test[11], weights) print(f"预测结果: {y_pred}, 实际结果: {y_test[11]}")