目录

  • 1 Chapter01. Introduction
    • 1.1 课程PPT
    • 1.2 补充材料(数学基础)
    • 1.3 本节作业
  • 2 Chapter02. Bayesian Decision Theory
    • 2.1 课程PPT
    • 2.2 视频素材
    • 2.3 章节测试
  • 3 Chapter03. Maximum Likelihood and Bayesian Estimation
    • 3.1 课程PPT
    • 3.2 视频素材
    • 3.3 补充材料(EM)
  • 4 Chapter04. Nonparametric Techniques
    • 4.1 课程PPT
    • 4.2 补充材料(距离)
  • 5 Chapter05. Linear Discriminant Functions
    • 5.1 课程PPT
    • 5.2 视频素材
    • 5.3 补充材料(梯度)
    • 5.4 数学证明
  • 6 Chapter06. Neural Networks
    • 6.1 课程PPT
    • 6.2 视频素材
    • 6.3 补充材料(BP)
  • 7 Chapter07. Dimension Reduction
    • 7.1 课程PPT
    • 7.2 补充材料(奇异值)
  • 8 Chapter08. Non-metric Methods
    • 8.1 课程PPT
  • 9 Chapter09. Unsupervised Learning and Clustering
    • 9.1 课程PPT
    • 9.2 实验
  • 10 Chapter10. Algorithm-independent Machine Learning
    • 10.1 课程PPT
    • 10.2 补充材料(偏差方差两难)
    • 10.3 实验
  • 11 课程实验
    • 11.1 实验环境设置
    • 11.2 python数据常用导入方法
    • 11.3 数据探索
    • 11.4 数据预处理
    • 11.5 朴素贝叶斯分类
    • 11.6 KNN分类
    • 11.7 线性回归
    • 11.8 逻辑回归
    • 11.9 SVM实现多分类
    • 11.10 决策树分类
    • 11.11 PCA实现
    • 11.12 K-means聚类实现
SVM实现多分类

实验. SVM实现多分类

实验目标

本实验旨在帮助学生理解支持向量机(SVM)的基本原理,掌握如何利用Scikit-learn库构建和训练SVM分类器,并评估其在分类任务中的表现。通过该实验,学生将学会如何选择合适的核函数、调整参数以及分析模型性能。

实验环境

o Python 3.x

o Scikit-learn库(sklearn)

o Jupyter Notebook或类似IDE(用于代码编写和结果展示)

实验数据集

使用sklearn提供的鸢尾花(Iris)数据集。该数据集包含150条记录,每条记录有4个特征(萼片长度、萼片宽度、花瓣长度、花瓣宽度),属于3个类别之一(Setosa、Versicolor、Virginica),是一个典型的多分类数据集。注意:若从本地导入iris.csv则还需要对标签进行编码成如0、1、2;如果直接load_iris()则不用,因为这时已经被自动编码好了。

实验步骤

1. 导入必要的库

o 导入Scikit-learn中相关数据集、用于数据处理和评估的相关模块、SVM分类器。

2. 加载、划分数据集

o 使用Scikit-Learn的datasets模块加载Iris数据集。

o 使用train_test_split函数将数据集划分为训练集和测试集。

3. 数据预处理

o 由于 SVM 对特征的尺度敏感,使用StandardScaler对特征进行标准化处理。

4. 构建SVM分类器

o 选择核函数并创建 SVM 模型。可以从linear线性核、rbf高斯核、poly多项式核等不同的核函数中进行选择,观察不同核对分类效果的影响。

5. 模型预测与评估

o 训练模型并对测试集进行预测,评估模型的表现,使用分类准确率等衡量模型分类效果。

实验总结

o 分析不同核函数和惩罚系数等参数设置对分类结果的影响,各种核函数分别适合什么类型的数据集?总结SVM在分类任务中的表现。 

o 理解SVM如何实现多分类(一对一、一对多策略),可在示例代码的基础上进行可视化展示。

o 分析实验过程遇到的难点或问题,比较SVM和其他分类方法的区别。

实验代码参考

以下是一个利用Scikit-learn实现SVM分类Iris数据集的代码示例:

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# Step 1: 导入必要的库



# Step 2: 加载数据集,并划分训练集和测试集 



# Step 3: 数据标准化 



# Step 4: 构建和训练SVM模型 



# Step 5: 预测 



# Step 6: 评估模型



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