手写kNN算法的实现-用余弦相似度来度量距离

news2024/10/6 16:31:36

设a为预测点,b为其中一个样本点,在向量空间里,它们的形成的夹角为θ,那么θ越小(cosθ的值越接近1),就说明a点越接近b点。所以我们可以通过考察余弦相似度来预测a点的类型。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

from collections import Counter
import numpy as np

class MyKnn:
    def __init__(self,neighbors):
        self.k = neighbors
    
    def fit(self,X,Y):
        self.X = np.array(X)
        self.Y = np.array(Y)
        if self.X.ndim != 2 or self.Y.ndim != 1:
            raise Exception("dimensions are wrong!")
        
        if self.X.shape[0] != self.Y.shape[0]:
            raise Exception("input labels are not correct!")
    
    def predict(self,X_pre):
        
        pre = np.array(X_pre)
        if self.X.ndim != pre.ndim:
            raise Exception("input dimensions are wrong!")
        rs = []
        for p in pre:
            temp = []
            for a in self.X:
                cos = (p @ a)/np.linalg.norm(p)/np.linalg.norm(a)
                temp.append(cos)
            temp = np.array(temp)
            indices = np.argsort(temp)[:-self.k-1:-1]
            ss = np.take(self.Y,indices)
            found = Counter(ss).most_common(1)[0][0]
            print(found)
            rs.append(found)
        return np.array(rs)
        

测试:

# 用鸢尾花数据集来验证我们上面写的算法
from sklearn.datasets import load_iris
# 使用train_test_split对数据集进行拆分,一部分用于训练,一部分用于测试验证
from sklearn.model_selection import train_test_split
# 1.生成一个kNN模型
myknn = MyKnn(5)
# 2.准备数据集:特征集X_train和标签集y_train
X_train,y_train = load_iris(return_X_y=True)
# 留出30%的数据集用于验证测试
X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(X_train,y_train,test_size=0.3)
# 3.训练模型
myknn.fit(X_train,y_train)
# 4.预测,acc就是预测结果
acc = myknn.predict(X_test)
# 计算准确率
(acc == y_test).mean()

其实如果余弦相似度来进行分类,那么根据文章最开头讲到的,其实取余弦值最大的点作为预测类型也可以:

import numpy as np

class MyClassicfication:
    
    def fit(self,X,Y):
        self.X = np.array(X)
        self.Y = np.array(Y)
        if self.X.ndim != 2 or self.Y.ndim != 1:
            raise Exception("dimensions are wrong!")
        
        if self.X.shape[0] != self.Y.shape[0]:
            raise Exception("input labels are not correct!")
    
    def predict(self,X_pre):
        
        pre = np.array(X_pre)
        if self.X.ndim != pre.ndim:
            raise Exception("input dimensions are wrong!")
        rs = []
        for p in pre:
            temp = []
            for a in self.X:
                cos = (p @ a)/np.linalg.norm(p)/np.linalg.norm(a)
                temp.append(cos)
            temp = np.array(temp)
            index = np.argsort(temp)[-1]
            found = np.take(self.Y,index)
            rs.append(found)
        return np.array(rs)
        

测试:

# 用鸢尾花数据集来验证我们上面写的算法
from sklearn.datasets import load_iris
# 使用train_test_split对数据集进行拆分,一部分用于训练,一部分用于测试验证
from sklearn.model_selection import train_test_split
# 1.生成一个kNN模型
myCla = MyClassicfication
# 2.准备数据集:特征集X_train和标签集y_train
X_train,y_train = load_iris(return_X_y=True)
# 留出30%的数据集用于验证测试
X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(X_train,y_train,test_size=0.3)
# 3.训练模型
myCla.fit(X_train,y_train)
# 4.预测,acc就是预测结果
acc = myCla.predict(X_test)
# 计算准确率
(acc == y_test).mean()

经测试,上面两种方式的准确率是差不多的。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1806383.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【学术小白成长之路】03三方演化博弈(基于复制动态方程)均衡点与稳定性分析

从本专栏开始,笔者正式研究演化博弈分析,其中涉及到双方演化博弈分析,三方演化博弈分析,复杂网络博弈分析等等。 先阅读了大量相关的博弈分析的文献,总结了现有的研究常用的研究流程,针对每个流程进行拆解。…

HTML-CSS练习例子

HTML CSS 练习 https://icodethis.com 作为前端练习生。不敲代码只看,入门是很慢的,所以直接实战是学习前端最快的途径之一。 这个网站练习HTML CSS的,可以打开了解一下,可以每天打卡,例子简单,循序渐进&…

《TCP/IP网络编程》(第十三章)多种I/O函数(2)

使用readv和writev函数可以提高数据通信的效率,它们的功能可以概括为**“对数据进行整合传输及发送”**。 即使用writev函数可以将分散在多个缓冲中的数据一并发送,使用readv函数可以由多个缓冲分别接受,所以适当使用他们可以减少I/O函数的调…

Pytorch 实现目标检测一(Pytorch 23)

一 目标检测和边界框 在图像分类任务中,我们假设图像中只有一个主要物体对象,我们只关注如何识别其类别。然而,很多时候图像里有多个我们感兴趣的目标,我们不仅想知 道它们的类别,还想得到它们在图像中的具体位置。在…

ESP8266+STM32+阿里云保姆级教程(AT指令+MQTT)

前言:在开发过程中,几乎踩便了所有大坑小坑总结出的文章,我是把坑踩满了,帮助更过小白快速上手,如有错误之处,还麻烦各位大佬帮忙指正、 目录 一、ESP-01s介绍 1、ESP-01s管脚功能: 模组启动模…

vscode 突然无法启动 WSL terminal 了怎么办?

参考:https://github.com/microsoft/vscode/issues/107485 根据参考网页,似乎在 windows 更新之后,重启,就有可能出现标题所说的 vscode 无法启动 WSL terminal 的情况。 首先使用 cmd 进入 wsl 终端,把 ~/.vscode-se…

EON安装ASE Interface

EON安装 我的eon路径于/eon/。 则环境为 export PYTHONPATH/eon/:$PYTHONPATH export PATH/eon/bin:$PATHsource: https://theory.cm.utexas.edu/eon/installation.html ASE 测试系统ubuntu。如果你python2和python3总是纠缠不清,可以sudo apt install python-…

vscode中执行python语句dir(torch)不返回结果

输入半天,发现在IDLE运行后的shell界面输入语句就会返回一大串。但是在vscode中老是不返回值。 结果恍然发现这没加print()。 无语惨了。 家人们,这是python,而不是matlab。思维还没转换过来,笑死

扩散模型Stable Diffusion

扩散模型构成 Text Encoder(CLIPText) Clip Text为文本编码器。以77 token为输入,输出为77 token 嵌入向量,每个向量有768维度。 Diffusion(UNetScheduler) 在潜在空间中逐步处理扩散信息。以文本嵌入向量和由噪声组成的起始多维数组为输入&#xff0c…

二叉树—leetcode

前言 本篇博客我们来仔细说一下二叉树二叉树的一些OJ题目 请看完上一篇:数据结构-二叉树-CSDN博客 💓 个人主页:普通young man-CSDN博客 ⏩ 文章专栏:LeetCode_普通young man的博客-CSDN博客 若有问题 评论区见📝 &…

Zynq7000 系列FPGA模块化仪器

• 基于 XilinxXC7Z020 / 010 / 007S • 灵活的模块组合 • 易于嵌入的紧凑型外观结构 • 高性能的 ARM Cortex 处理器 • 成熟的 FPGA 可编程逻辑 ,基于 IP 核的软件库 FPGA 控制器 Zynq7000 系列模块是基于 Xilinx XC7Z020/010/007S 全可编程片上系统 (SoC) 的…

LLM的基础模型8:深入注意力机制

大模型技术论文不断,每个月总会新增上千篇。本专栏精选论文重点解读,主题还是围绕着行业实践和工程量产。若在某个环节出现卡点,可以回到大模型必备腔调或者LLM背后的基础模型新阅读。而最新科技(Mamba,xLSTM,KAN)则提…

[ue5]建模场景学习笔记(5)——必修内容可交互的地形,交互沙(3)

1.需求分析: 我们现在已经能够让这片地形出现在任意地方,只要角色走在这片地形上,就能够产生痕迹,但这片区域总是需要人工指定,又无法把这片区域无限扩大(显存爆炸),因此尝试使角色无…

【BUG】已解决:Could not find a version that satisfies the requirement tensorflow

已解决:Could not find a version that satisfies the requirement tensorflow 欢迎来到我的主页,我是博主英杰,211科班出身,就职于医疗科技公司,热衷分享知识,同时是武汉城市开发者社区主理人 擅长.net、C…

Java抽象队列同步器AQS

AQS介绍 AQS是一个抽象类,主要用来构建锁和同步器。 public abstract class AbstractQueuedSynchronizer extends AbstractOwnableSynchronizer implements java.io.Serializable { }AQS为构建锁和同步器提供了一些通用功能的实现,因此,使用…

基于STM32开发的智能语音助理系统

⬇帮大家整理了单片机的资料 包括stm32的项目合集【源码开发文档】 点击下方蓝字即可领取,感谢支持!⬇ 点击领取更多嵌入式详细资料 问题讨论,stm32的资料领取可以私信! 目录 引言环境准备智能语音助理系统基础代码实现&#xff…

BFS实现图的点的层次-java

加强对广度优先搜索的理解,其实就是主要的3个步骤,外加数组模拟单链表是基础,要搞懂。 目录 前言 一、图中点的层次 二、算法思路 1.广度优先遍历 2.算法思路 三、代码如下 1.代码如下(示例): 2.读入…

【Python教程】2-函数、逻辑运算与条件判断

在整理自己的笔记的时候发现了当年学习python时候整理的笔记,稍微整理一下,分享出来,方便记录和查看吧。个人觉得如果想简单了解一名语言或者技术,最简单的方式就是通过菜鸟教程去学习一下。今后会从python开始重新更新&#xff0…

0基础学习区块链技术——入门

大纲 区块链构成区块链相关技术Hash算法区块链区块链交易 参考资料 本文力求简单,不讨论任何技术细节,只是从简单的组成来介绍区块链技术,以方便大家快速入门。同时借助一些可视化工具,辅助大家有直观的认识。 区块链构成 顾名思…

一文掌握Vue3:深度解读Vue3新特性、Vue2与Vue3核心差异以及Vue2到Vue3转型迭代迁移重点梳理与实战

每次技术革新均推动着应用性能与开发体验的提升。Vue3 的迭代进步体现在性能优化、API重构与增强型TypeScript支持等方面,从而实现更高效开发、更优运行表现,促使升级成为保持竞争力与跟进现代前端趋势的必然选择。本文深度解读Vue3 响应式数据data、生命…