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Challenge-SVM/function.py
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zhangchenghong 6a785ba058
Gitea Actions Test / Challenge-Actions (push) Successful in 27s
更新 function.py
2024-11-15 14:51:12 +08:00

124 lines
3.5 KiB
Python

# function.py
import numpy as np
"""
挑战说明:
- 自行编写实现数据加载与预测病马死亡的支持向量机算法。
注意事项:
- 在 function.py 中实现支持向量机算法。
- 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_svm、predict_svm 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
"""
"""
请在这里填写学号和姓名,不填写即成绩无效。
姓名请直接**填写中文**
例如: name = "张三"
"""
id = "202210423215"
name = "章程鸿"
# 这里写自己的代码实现
import numpy as np
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
def load_data(filepath):
"""
从文件中加载数据,并进行必要的预处理,处理缺失值。
Args:
- filepath (str): 数据文件路径。
Returns:
- X (numpy array): 特征数据。
- y (numpy array): 标签数据。
"""
# 加载数据,假设分隔符是空格或者制表符
data = np.genfromtxt(filepath, delimiter=' ', dtype=str)
# 处理缺失值,将 '?' 替换为 np.nan
data[data == '?'] = np.nan
# 将非数值字段转为浮动类型
data = data.astype(np.float64)
# 选择特征和标签
X = data[:, :-1] # 特征数据(假设最后一列是目标变量)
y = data[:, -1] # 最后一列作为目标变量
# 不合并死亡与安乐死,直接使用原始标签
# 1 = lived, 2 = died, 3 = euthanized
# 将缺失值填充为 0(或其他合适的值)
X = np.nan_to_num(X, nan=0)
return X, y
def train_svm(X, y):
"""
使用 SVM 核方法进行训练。
Args:
- X (numpy array): 特征数据。
- y (numpy array): 标签数据。
Returns:
- model (SVC): 训练得到的 SVM 模型。
- scaler (StandardScaler): 用于后续预测的数据标准化器。
"""
# 数据标准化
scaler = StandardScaler()
X_scaled = scaler.fit_transform(X)
# 使用RBF核的SVM模型
model = SVC(kernel='rbf', decision_function_shape='ovo') # 采用RBF核,多类分类使用'ovo'
model.fit(X_scaled, y)
return model, scaler
def predict_svm(model, scaler, X):
"""
使用训练好的SVM模型进行预测。
Args:
- model (SVC): 训练好的SVM模型。
- scaler (StandardScaler): 标准化器,用于测试数据的标准化。
- X (numpy array): 输入特征数据。
Returns:
- int: 预测标签。
"""
X_scaled = scaler.transform([X]) # 将输入特征进行标准化
return model.predict(X_scaled)[0]
if __name__ == "__main__":
# 加载数据
X_train, y_train = load_data("./data/horse-colic.data")
X_test, y_test = load_data("./data/horse-colic.test")
# 训练SVM
model, scaler = train_svm(X_train, y_train)
# 测试单个数据点
y_pred = predict_svm(model, scaler, X_test[11])
print(f"预测结果: {y_pred}, 实际结果: {y_test[11]}")
# 测试整个测试集并评估准确率
correct = 0
for i in range(len(X_test)):
y_pred = predict_svm(model, scaler, X_test[i])
if y_pred == y_test[i]:
correct += 1
accuracy = correct / len(X_test) * 100
print(f"测试集准确率: {accuracy}%")