1 #CS231n中线性、非线性分类器举例(Softmax)
#注意其中反向传播的计算 # -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
N = 100 # number of points per class
D = 2 # dimensionality
K = 3 # number of classes
X = np.zeros((N*K,D)) # data matrix (each row = single example)
y = np.zeros(N*K, dtype='uint8') # class labels
for j in xrange(K):
ix = range(N*j,N*(j+1))
r = np.linspace(0.0,1,N) # radius
t = np.linspace(j*4,(j+1)*4,N) + np.random.randn(N)*0.2 # theta
X[ix] = np.c_[r*np.sin(t), r*np.cos(t)]
y[ix] = j
# lets visualize the data:
plt.xlim([-1, 1])
plt.ylim([-1, 1])
plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y, s=40, cmap=plt.cm.Spectral)
plt.show() # initialize parameters randomly
# 线性分类器
W = 0.01 * np.random.randn(D,K)
b = np.zeros((1,K)) # some hyperparameters
step_size = 1e-0
reg = 1e-3 # regularization strength # gradient descent loop
num_examples = X.shape[0]
for i in xrange(200): # evaluate class scores, [N x K]
scores = np.dot(X, W) + b # compute the class probabilities
exp_scores = np.exp(scores)
probs = exp_scores / np.sum(exp_scores, axis=1, keepdims=True) # [N x K] # compute the loss: average cross-entropy loss and regularization
corect_logprobs = -np.log(probs[range(num_examples),y])
data_loss = np.sum(corect_logprobs)/num_examples
reg_loss = 0.5*reg*np.sum(W*W)
loss = data_loss + reg_loss
if i % 10 == 0:
print "iteration %d: loss %f" % (i, loss) # compute the gradient on scores
dscores = probs
dscores[range(num_examples),y] -= 1
dscores /= num_examples # backpropate the gradient to the parameters (W,b)
dW = np.dot(X.T, dscores)
db = np.sum(dscores, axis=0, keepdims=True) dW += reg*W # regularization gradient # perform a parameter update
W += -step_size * dW
b += -step_size * db # evaluate training set accuracy
scores = np.dot(X, W) + b
predicted_class = np.argmax(scores, axis=1)
print 'training accuracy: %.2f' % (np.mean(predicted_class == y)) # plot the resulting classifier
h = 0.02
x_min, x_max = X[:, 0].min() - 1, X[:, 0].max() + 1
y_min, y_max = X[:, 1].min() - 1, X[:, 1].max() + 1
xx, yy = np.meshgrid(np.arange(x_min, x_max, h),
np.arange(y_min, y_max, h))
Z = np.dot(np.c_[xx.ravel(), yy.ravel()], W) + b
Z = np.argmax(Z, axis=1)
Z = Z.reshape(xx.shape)
fig = plt.figure()
plt.contourf(xx, yy, Z, cmap=plt.cm.Spectral, alpha=0.8)
plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y, s=40, cmap=plt.cm.Spectral)
plt.xlim(xx.min(), xx.max())
plt.ylim(yy.min(), yy.max()) ## initialize parameters randomly
# 含一个隐层的非线性分类器 使用ReLU
h = 100 # size of hidden layer
W = 0.01 * np.random.randn(D,h)
b = np.zeros((1,h))
W2 = 0.01 * np.random.randn(h,K)
b2 = np.zeros((1,K)) # some hyperparameters
step_size = 1e-0
reg = 1e-3 # regularization strength # gradient descent loop
num_examples = X.shape[0]
for i in xrange(10000): # evaluate class scores, [N x K]
hidden_layer = np.maximum(0, np.dot(X, W) + b) # note, ReLU activation
scores = np.dot(hidden_layer, W2) + b2 # compute the class probabilities
exp_scores = np.exp(scores)
probs = exp_scores / np.sum(exp_scores, axis=1, keepdims=True) # [N x K] # compute the loss: average cross-entropy loss and regularization
corect_logprobs = -np.log(probs[range(num_examples),y])
data_loss = np.sum(corect_logprobs)/num_examples
reg_loss = 0.5*reg*np.sum(W*W) + 0.5*reg*np.sum(W2*W2)
loss = data_loss + reg_loss
if i % 1000 == 0:
print "iteration %d: loss %f" % (i, loss) # compute the gradient on scores
dscores = probs
dscores[range(num_examples),y] -= 1
dscores /= num_examples # backpropate the gradient to the parameters
# first backprop into parameters W2 and b2
dW2 = np.dot(hidden_layer.T, dscores)
db2 = np.sum(dscores, axis=0, keepdims=True)
# next backprop into hidden layer
dhidden = np.dot(dscores, W2.T)
# backprop the ReLU non-linearity
dhidden[hidden_layer <= 0] = 0
# finally into W,b
dW = np.dot(X.T, dhidden)
db = np.sum(dhidden, axis=0, keepdims=True) # add regularization gradient contribution
dW2 += reg * W2
dW += reg * W # perform a parameter update
W += -step_size * dW
b += -step_size * db
W2 += -step_size * dW2
b2 += -step_size * db2
# evaluate training set accuracy
hidden_layer = np.maximum(0, np.dot(X, W) + b)
scores = np.dot(hidden_layer, W2) + b2
predicted_class = np.argmax(scores, axis=1)
print 'training accuracy: %.2f' % (np.mean(predicted_class == y))
# plot the resulting classifier
h = 0.02
x_min, x_max = X[:, 0].min() - 1, X[:, 0].max() + 1
y_min, y_max = X[:, 1].min() - 1, X[:, 1].max() + 1
xx, yy = np.meshgrid(np.arange(x_min, x_max, h),
np.arange(y_min, y_max, h))
Z = np.dot(np.maximum(0, np.dot(np.c_[xx.ravel(), yy.ravel()], W) + b), W2) + b2
Z = np.argmax(Z, axis=1)
Z = Z.reshape(xx.shape)
fig = plt.figure()
plt.contourf(xx, yy, Z, cmap=plt.cm.Spectral, alpha=0.8)
plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y, s=40, cmap=plt.cm.Spectral)
plt.xlim(xx.min(), xx.max())
plt.ylim(yy.min(), yy.max())

运行结果

【Python 代码】CS231n中Softmax线性分类器、非线性分类器对比举例(含python绘图显示结果)的更多相关文章

  1. Python代码样例列表

    扫描左上角二维码,关注公众账号 数字货币量化投资,回复“1279”,获取以下600个Python经典例子源码 ├─algorithm│       Python用户推荐系统曼哈顿算法实现.py│    ...

  2. ROS系统python代码测试之rostest

    ROS系统中提供了测试框架,可以实现python/c++代码的单元测试,python和C++通过不同的方式实现, 之后的两篇文档分别详细介绍各自的实现步骤,以及测试结果和覆盖率的获取. ROS系统中p ...

  3. [转] Python 代码性能优化技巧

    选择了脚本语言就要忍受其速度,这句话在某种程度上说明了 python 作为脚本的一个不足之处,那就是执行效率和性能不够理想,特别是在 performance 较差的机器上,因此有必要进行一定的代码优化 ...

  4. Python代码性能优化技巧

    摘要:代码优化能够让程序运行更快,可以提高程序的执行效率等,对于一名软件开发人员来说,如何优化代码,从哪里入手进行优化?这些都是他们十分关心的问题.本文着重讲了如何优化Python代码,看完一定会让你 ...

  5. Python 代码性能优化技巧(转)

    原文:Python 代码性能优化技巧 Python 代码优化常见技巧 代码优化能够让程序运行更快,它是在不改变程序运行结果的情况下使得程序的运行效率更高,根据 80/20 原则,实现程序的重构.优化. ...

  6. Python 代码性能优化技巧

    选择了脚本语言就要忍受其速度,这句话在某种程度上说明了 python 作为脚本的一个不足之处,那就是执行效率和性能不够理想,特别是在 performance 较差的机器上,因此有必要进行一定的代码优化 ...

  7. 利用Python代码编写计算器小程序

    import tkinter import tkinter.messagebox import math class JSQ: def __init__(self): #创建主界面 self.root ...

  8. python 代码检测工具

    对于我这种习惯了 Java 这种编译型语言,在使用 Python 这种动态语言的时候,发现错误经常只能在执行的时候发现,总感觉有点不放心. 而且有一些错误由于隐藏的比较深,只有特定逻辑才会触发,往往导 ...

  9. 随机森林入门攻略(内含R、Python代码)

    随机森林入门攻略(内含R.Python代码) 简介 近年来,随机森林模型在界内的关注度与受欢迎程度有着显著的提升,这多半归功于它可以快速地被应用到几乎任何的数据科学问题中去,从而使人们能够高效快捷地获 ...

随机推荐

  1. 如何在SAP Cloud Platform ABAP编程环境里创建一个employee

    用ABAP Development Tool登录SAP Cloud Platform ABAP编程环境后,对ABAP项目点击右键,选择属性,从而找到该环境的web访问的url: https://325 ...

  2. javascript 四舍五入; js 四舍五入

    方法 Math.round round() 方法可把一个数字舍入为最接近的整数. 对于 0.5,该方法将进行上舍入. 例如,3.5 将舍入为 4,而 -3.5 将舍入为 -3. Math.round( ...

  3. SQL PLUS 远程连接数据库

    -- SQL PLUS 远程连接Oracle数据库(WINDOWS+SQL PLUS)命令:用户名/密码@ip地址[:端口]/service_name [as sysdba] EG: ORCL/ORC ...

  4. rest-framework认证、权限组件

    认证组件: models class User(models.Model): username = models.CharField(max_length=32) password = models. ...

  5. jdk1.8换成11,启动项目报错java.net.MalformedURLException: unknown protocol: jrt

    jdk11 Information:Internal caches are corrupted or have outdated format, forcing project rebuild: Mo ...

  6. 【Java】《Java程序设计基础教程》第五章学习

    5.1 抽象类 Java语言中,父类的某些方法不包括任何逻辑,并且需要由子类重写.在这种情况下,用abstract关键字来修饰一个类时,这个类叫做抽象类,用abstract关键字来修饰一个方法时,这个 ...

  7. memset()函数的使用

    1.概述 memset()函数,称为按字节赋值函数,使用时需要加头文件 #include<cstring>或者#include<string.h>.通常有两个用法: (1)用来 ...

  8. go内置的反向代理

    package main import ( "log" "net/http" "net/http/httputil" "net/u ...

  9. Ubuntu18.04下安装Sublime Text3并解决不能输入中文

    Ubuntu18.04下安装Sublime Text3并解决不能输入中文! 废话不多说,直接按顺序执行下面命令开始安装! wget -qO - https://download.sublimetext ...

  10. P3674 小清新人渣的本愿 莫队+bitset

    ennmm...bitset能过系列. 莫队+bitset \(\mathcal{O}(m\sqrt n + \frac{nm}{w})\) 维护一个正向的 bitset <N> mem ...