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python版本选择
这里选的python版本是2.7,因为我之前用python3试了几次,发现在画3d图的时候会报错,所以改用了2.7。
数据集选择
数据集我选了一个包含两个变量,三个参数的数据集,这样可以画出3d图形对结果进行验证。
部分函数总结
symbols()函数:首先要安装sympy库才可以使用。用法:
> x1 = symbols('x2') > x1 + 1 x2 + 1
在这个例子中,x1和x2是不一样的,x2代表的是一个函数的变量,而x1代表的是python中的一个变量,它可以表示函数的变量,也可以表示其他的任何量,它替代x2进行函数的计算。实际使用的时候我们可以将x1,x2都命名为x,但是我们要知道他们俩的区别。
再看看这个例子:
> x = symbols('x') > expr = x + 1 > x = 2 > print(expr) x + 1
作为python变量的x被2这个数值覆盖了,所以它现在不再表示函数变量x,而expr依然是函数变量x+1的别名,所以结果依然是x+1。
subs()函数:既然普通的方法无法为函数变量赋值,那就肯定有函数来实现这个功能,用法:
> (1 + x*y).subs(x, pi)#一个参数时的用法 pi*y + 1 > (1 + x*y).subs({x:pi, y:2})#多个参数时的用法 1 + 2*pi
diff()函数:求偏导数,用法:result=diff(fun,x),这个就是求fun函数对x变量的偏导数,结果result也是一个变量,需要赋值才能得到准确结果。
代码实现:
from __future__ import division from sympy import symbols, diff, expand import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D data = {'x1': [100, 50, 100, 100, 50, 80, 75, 65, 90, 90], 'x2': [4, 3, 4, 2, 2, 2, 3, 4, 3, 2], 'y': [9.3, 4.8, 8.9, 6.5, 4.2, 6.2, 7.4, 6.0, 7.6, 6.1]}#初始化数据集 theta0, theta1, theta2 = symbols('theta0 theta1 theta2', real=True) # y=theta0+theta1*x1+theta2*x2,定义参数 costfuc = 0 * theta0 for i in range(10): costfuc += (theta0 + theta1 * data['x1'][i] + theta2 * data['x2'][i] - data['y'][i]) ** 2 costfuc /= 20#初始化代价函数 dtheta0 = diff(costfuc, theta0) dtheta1 = diff(costfuc, theta1) dtheta2 = diff(costfuc, theta2) rtheta0 = 1 rtheta1 = 1 rtheta2 = 1#为参数赋初始值 costvalue = costfuc.subs({theta0: rtheta0, theta1: rtheta1, theta2: rtheta2}) newcostvalue = 0#用cost的值的变化程度来判断是否已经到最小值了 count = 0 alpha = 0.0001#设置学习率,一定要设置的比较小,否则无法到达最小值 while (costvalue - newcostvalue > 0.00001 or newcostvalue - costvalue > 0.00001) and count < 1000: count += 1 costvalue = newcostvalue rtheta0 = rtheta0 - alpha * dtheta0.subs({theta0: rtheta0, theta1: rtheta1, theta2: rtheta2}) rtheta1 = rtheta1 - alpha * dtheta1.subs({theta0: rtheta0, theta1: rtheta1, theta2: rtheta2}) rtheta2 = rtheta2 - alpha * dtheta2.subs({theta0: rtheta0, theta1: rtheta1, theta2: rtheta2}) newcostvalue = costfuc.subs({theta0: rtheta0, theta1: rtheta1, theta2: rtheta2}) rtheta0 = round(rtheta0, 4) rtheta1 = round(rtheta1, 4) rtheta2 = round(rtheta2, 4)#给结果保留4位小数,防止数值溢出 print(rtheta0, rtheta1, rtheta2) fig = plt.figure() ax = Axes3D(fig) ax.scatter(data['x1'], data['x2'], data['y']) # 绘制散点图 xx = np.arange(20, 100, 1) yy = np.arange(1, 5, 0.05) X, Y = np.meshgrid(xx, yy) Z = X * rtheta1 + Y * rtheta2 + rtheta0 ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1, cmap=plt.get_cmap('rainbow')) plt.show()#绘制3d图进行验证
结果:
实例扩展:
''' 梯度下降算法 Batch Gradient Descent Stochastic Gradient Descent SGD ''' __author__ = 'epleone' import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import sys # 使用随机数种子, 让每次的随机数生成相同,方便调试 # np.random.seed(111111111) class GradientDescent(object): eps = 1.0e-8 max_iter = 1000000 # 暂时不需要 dim = 1 func_args = [2.1, 2.7] # [w_0, .., w_dim, b] def __init__(self, func_arg=None, N=1000): self.data_num = N if func_arg is not None: self.FuncArgs = func_arg self._getData() def _getData(self): x = 20 * (np.random.rand(self.data_num, self.dim) - 0.5) b_1 = np.ones((self.data_num, 1), dtype=np.float) # x = np.concatenate((x, b_1), axis=1) self.x = np.concatenate((x, b_1), axis=1) def func(self, x): # noise太大的话, 梯度下降法失去作用 noise = 0.01 * np.random.randn(self.data_num) + 0 w = np.array(self.func_args) # y1 = w * self.x[0, ] # 直接相乘 y = np.dot(self.x, w) # 矩阵乘法 y += noise return y @property def FuncArgs(self): return self.func_args @FuncArgs.setter def FuncArgs(self, args): if not isinstance(args, list): raise Exception( 'args is not list, it should be like [w_0, ..., w_dim, b]') if len(args) == 0: raise Exception('args is empty list!!') if len(args) == 1: args.append(0.0) self.func_args = args self.dim = len(args) - 1 self._getData() @property def EPS(self): return self.eps @EPS.setter def EPS(self, value): if not isinstance(value, float) and not isinstance(value, int): raise Exception("The type of eps should be an float number") self.eps = value def plotFunc(self): # 一维画图 if self.dim == 1: # x = np.sort(self.x, axis=0) x = self.x y = self.func(x) fig, ax = plt.subplots() ax.plot(x, y, 'o') ax.set(xlabel='x ', ylabel='y', title='Loss Curve') ax.grid() plt.show() # 二维画图 if self.dim == 2: # x = np.sort(self.x, axis=0) x = self.x y = self.func(x) xs = x[:, 0] ys = x[:, 1] zs = y fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') ax.scatter(xs, ys, zs, c='r', marker='o') ax.set_xlabel('X Label') ax.set_ylabel('Y Label') ax.set_zlabel('Z Label') plt.show() else: # plt.axis('off') plt.text( 0.5, 0.5, "The dimension(x.dim > 2) \n is too high to draw", size=17, rotation=0., ha="center", va="center", bbox=dict( boxstyle="round", ec=(1., 0.5, 0.5), fc=(1., 0.8, 0.8), )) plt.draw() plt.show() # print('The dimension(x.dim > 2) is too high to draw') # 梯度下降法只能求解凸函数 def _gradient_descent(self, bs, lr, epoch): x = self.x # shuffle数据集没有必要 # np.random.shuffle(x) y = self.func(x) w = np.ones((self.dim + 1, 1), dtype=float) for e in range(epoch): print('epoch:' + str(e), end=',') # 批量梯度下降,bs为1时 等价单样本梯度下降 for i in range(0, self.data_num, bs): y_ = np.dot(x[i:i + bs], w) loss = y_ - y[i:i + bs].reshape(-1, 1) d = loss * x[i:i + bs] d = d.sum(axis=0) / bs d = lr * d d.shape = (-1, 1) w = w - d y_ = np.dot(self.x, w) loss_ = abs((y_ - y).sum()) print('\tLoss = ' + str(loss_)) print('拟合的结果为:', end=',') print(sum(w.tolist(), [])) print() if loss_ < self.eps: print('The Gradient Descent algorithm has converged!!\n') break pass def __call__(self, bs=1, lr=0.1, epoch=10): if sys.version_info < (3, 4): raise RuntimeError('At least Python 3.4 is required') if not isinstance(bs, int) or not isinstance(epoch, int): raise Exception( "The type of BatchSize/Epoch should be an integer number") self._gradient_descent(bs, lr, epoch) pass pass if __name__ == "__main__": if sys.version_info < (3, 4): raise RuntimeError('At least Python 3.4 is required') gd = GradientDescent([1.2, 1.4, 2.1, 4.5, 2.1]) # gd = GradientDescent([1.2, 1.4, 2.1]) print("要拟合的参数结果是: ") print(gd.FuncArgs) print("===================\n\n") # gd.EPS = 0.0 gd.plotFunc() gd(10, 0.01) print("Finished!")
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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!
昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
更新日志
2024年12月24日
2024年12月24日
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- 邝美云《邝美云精装歌集》[DSF][1.6G]
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