import pandas as pd
import seaborn as sns
sns.set(context="notebook", style="whitegrid", palette="dark")
import matplotlib.pyplot as plt
import tensorflow as tf
import numpy as np

df = pd.read_csv('ex1data1.txt', names=['population', 'profit'])#读取数据并赋予列名

df.head()#看前五行

df.info()

sns.lmplot('population', 'profit', df, size=6, fit_reg=False)
plt.show()

def get_X(df):#读取特征
ones = pd.DataFrame({'ones': np.ones(len(df))})#ones是m行1列的dataframe
data = pd.concat([ones, df], axis=1) # 合并数据,根据列合并
return data.iloc[:, :-1].as_matrix() # 这个操作返回 ndarray,不是矩阵

def get_y(df):#读取标签
return np.array(df.iloc[:, -1])

def normalize_feature(df):
return df.apply(lambda column: (column - column.mean()) / column.std())#特征缩放

def linear_regression(X_data, y_data, alpha, epoch, optimizer=tf.train.GradientDescentOptimizer):# 这个函数是旧金山的一个大神Lucas Shen写的
# placeholder for graph input
X = tf.placeholder(tf.float32, shape=X_data.shape)
y = tf.placeholder(tf.float32, shape=y_data.shape)

# construct the graph
with tf.variable_scope('linear-regression'):
W = tf.get_variable("weights",
(X_data.shape[1], 1),
initializer=tf.constant_initializer()) # n*1

y_pred = tf.matmul(X, W) # m*n @ n*1 -> m*1

loss = 1 / (2 * len(X_data)) * tf.matmul((y_pred - y), (y_pred - y), transpose_a=True) # (m*1).T @ m*1 = 1*1

opt = optimizer(learning_rate=alpha)
opt_operation = opt.minimize(loss)

# run the session
with tf.Session() as sess:
sess.run(tf.global_variables_initializer())
loss_data = []

for i in range(epoch):
_, loss_val, W_val = sess.run([opt_operation, loss, W], feed_dict={X: X_data, y: y_data})
loss_data.append(loss_val[0, 0]) # because every loss_val is 1*1 ndarray

if len(loss_data) > 1 and np.abs(loss_data[-1] - loss_data[-2]) < 10 ** -9: # early break when it's converged
# print('Converged at epoch {}'.format(i))
break

# clear the graph
tf.reset_default_graph()
return {'loss': loss_data, 'parameters': W_val} # just want to return in row vector format

data = pd.read_csv('ex1data1.txt', names=['population', 'profit'])#读取数据,并赋予列名

data.head()#看下数据前5行

X = get_X(data)
print(X.shape, type(X))

y = get_y(data)
print(y.shape, type(y))
#看下数据维度

theta = np.zeros(X.shape[1])#X.shape[1]=2,代表特征数n

def lr_cost(theta, X, y):
# """
# X: R(m*n), m 样本数, n 特征数
# y: R(m)
# theta : R(n), 线性回归的参数
# """
m = X.shape[0]#m为样本数

inner = X @ theta - y # R(m*1),X @ theta等价于X.dot(theta)

# 1*m @ m*1 = 1*1 in matrix multiplication
# but you know numpy didn't do transpose in 1d array, so here is just a
# vector inner product to itselves
square_sum = inner.T @ inner
cost = square_sum / (2 * m)

return cost

lr_cost(theta, X, y)#返回theta的值

def gradient(theta, X, y):
m = X.shape[0]

inner = X.T @ (X @ theta - y) # (m,n).T @ (m, 1) -> (n, 1),X @ theta等价于X.dot(theta)

return inner / m

def batch_gradient_decent(theta, X, y, epoch, alpha=0.01):
# 拟合线性回归,返回参数和代价
# epoch: 批处理的轮数
# """
cost_data = [lr_cost(theta, X, y)]
_theta = theta.copy() # 拷贝一份,不和原来的theta混淆

for _ in range(epoch):
_theta = _theta - alpha * gradient(_theta, X, y)
cost_data.append(lr_cost(_theta, X, y))

return _theta, cost_data
#批量梯度下降函数

epoch = 500
final_theta, cost_data = batch_gradient_decent(theta, X, y, epoch)

final_theta
#最终的theta

cost_data
# 看下代价数据

# 计算最终的代价
lr_cost(final_theta, X, y)

ax = sns.tsplot(cost_data, time=np.arange(epoch+1))
ax.set_xlabel('epoch')
ax.set_ylabel('cost')
plt.show()
#可以看到从第二轮代价数据变换很大,接下来平稳了

b = final_theta[0] # intercept,Y轴上的截距
m = final_theta[1] # slope,斜率

plt.scatter(data.population, data.profit, label="Training data")
plt.plot(data.population, data.population*m + b, label="Prediction")
plt.legend(loc=2)
plt.show()

第一个线性回归程序(基于Jupyter)的更多相关文章

  1. TODO:即将开发的第一个小程序

    TODO:即将开发的第一个小程序 微信小程序是一种全新的连接用户与服务的方式,它可以在微信内被便捷地获取和传播,同时具有出色的使用体验.个人理解小程序是寄宿在微信平台上的一个前端框架,具有跨平台功能, ...

  2. ASP.NET MVC 5 03 - 安装MVC5并创建第一个应用程序

    不知不觉 又逢年底, 穷的钞票 所剩无几. 朋友圈里 各种装逼, 抹抹眼泪 MVC 继续走起.. 本系列纯属学习笔记,如果哪里有错误或遗漏的地方,希望大家高调指出,当然,我肯定不会低调改正的.(开个小 ...

  3. SharePoint使用BCS开发你第一个应用程序(三)

    SharePoint使用BCS开发你第一个应用程序(三) 创建外部内容类型.         创建外部内容类型有三种不同方式: 1. 在记事本上手写XML代码(不推荐). 2. 使用SharePoin ...

  4. 小程序基于疼讯qcloud的nodejs开发服务器部署

        腾讯,疼讯,很疼. 请慎重看腾讯给出的文档,最好做一个笔记. 我只能说我能力有限,在腾讯云小程序的文档中跳了n天. 最后还是觉得记录下来,以防止我的cpu过载给烧了. 此文档是对<小程序 ...

  5. 微信小程序-基于高德地图API实现天气组件(动态效果)

    微信小程序-基于高德地图API实现天气组件(动态效果) ​ 在社区翻腾了许久,没有找到合适的天气插件.迫不得已,只好借鉴互联网上的web项目,手动迁移到小程序中使用.现在分享到互联网社区中,帮助后续有 ...

  6. 如何基于Jupyter notebook搭建Spark集群开发环境

    摘要:本文介绍如何基于Jupyter notebook搭建Spark集群开发环境. 本文分享自华为云社区<基于Jupyter Notebook 搭建Spark集群开发环境>,作者:apr鹏 ...

  7. Unity Shaders 第一个默认程序分析

    Unity Shaders 第一个默认程序 Shader "Custom/Shader" { Properties { _MainTex ("Base (RGB)&quo ...

  8. Maven的第一个小程序

    这里是介绍关于maven的第一个小程序 关于maven的安装 : Install Maven in your computer 先看看目录结构: 这是本来的项目目录结构,由于maven有自己的目录结构 ...

  9. Xamarin iOS编写第一个应用程序创建工程

    Xamarin iOS编写第一个应用程序创建工程 在Xcode以及Xamarin安装好后,就可以在Xamarin Studio中编写程序了.本节将主要讲解在Xamarin Studio中如何进行工程的 ...

随机推荐

  1. 【LightOJ 1081】Square Queries(二维RMQ降维)

    Little Tommy is playing a game. The game is played on a 2D N x N grid. There is an integer in each c ...

  2. [读书笔记] Spring MVC 学习指南 -- 第一章

    控制反转(Inversion of Control, IoC)/ 依赖注入: 比如说,类A依赖于类B,A需要调用B的某一个方法,那么在调用之前,类A必须先获得B的一个示例引用. 通常我们可以在A中写代 ...

  3. Spring的入门学习笔记 (AOP概念及操作+AspectJ)

    AOP概念 1.aop:面向切面(方面)编程,扩展功能不通过源代码实现 2.采用横向抽取机制,取代了传统的纵向继承重复代码 AOP原理 假设现有 public class User{ //添加用户方法 ...

  4. Spring Boot 2.0 设置网站默认首页

    Spring Boot设置默认首页,方法实验OK如下 附上Application启动代码 /** * @ClassName Application * @Description Spring-Boot ...

  5. linux ping命令实践

          ping 解析       Linux系统的ping命令是常用的网络命令,它通常用来检测与目标主机的连通性,经常说"ping以下机器,看是否开着,不能打开网页时候,可以ping ...

  6. 移动端网站通用模板 单位rem

    html <!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8& ...

  7. java对象转map

    /** * java对象转map * @param obj * @return * @throws IllegalAccessException * @throws IllegalArgumentEx ...

  8. golang使用rabbitMQ入门代码

    package main import ( "github.com/streadway/amqp" "log" "time" ) func ...

  9. 常用MySQL语法

    一.进入MySQL与退出MySQL 1.进入MySQL步骤:先打开CMD命令行:命令:C:\Users\admin> mysql -h(域名,可填或不填) -u(账号) -p(密码): 连接成功 ...

  10. LeetCode:39. Combination Sum(Medium)

    1. 原题链接 https://leetcode.com/problems/combination-sum/description/ 2. 题目要求 给定一个整型数组candidates[ ]和目标值 ...