机器学习——6.模型训练案例: 预测儿童神经缺陷分类TD/ADHD

案例目的

有一份EXCEL标注数据,如下,训练出合适的模型来预测儿童神经缺陷分类。

参考文章:机器学习------5.案例: 乳腺癌预测-CSDN博客

代码逻辑步骤

  1. 读取数据
  2. 训练集与测试集拆分
  3. 数据标准化
  4. 数据转化为Pytorch张量
  5. label维度转换
  6. 定义模型
  7. 定义损失计算函数
  8. 定义优化器
  9. 定义梯度下降函数
  10. 模型训练(正向传播、计算损失、反向传播、梯度清空)
  11. 模型测试
  12. 精度计算

代码实现

python 复制代码
import numpy as np
import pandas as pd
import torch
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import StandardScaler


df = pd.read_excel('/Users/guojun/Desktop/Learning/machine_learning/Preprocess_Without_WDE_Channels_Data.xlsx')

X = df[df.columns[0:8]].values
mapping = {"TD":0,"ADHD":1}
Y = df["Class"].replace(mapping)

# 数据集拆分
X_train,X_test,Y_train,Y_test = train_test_split(X,Y,test_size=0.2,random_state=5)
Y_train = Y_train.to_numpy()
Y_test = Y_test.to_numpy()

# 数据标准化
sc = StandardScaler()
X_train = sc.fit_transform(X_train)
X_test = sc.fit_transform(X_test)


# 转化为张量
X_train = torch.from_numpy(X_train.astype(np.float32))
X_test = torch.from_numpy(X_test.astype(np.float32))
Y_train = torch.from_numpy(Y_train.astype(np.float32))
Y_test = torch.from_numpy(Y_test.astype(np.float32))

# 真值转为为二维数据
Y_train = Y_train.view(Y_train.shape[0],-1)
Y_test = Y_test.view(Y_test.shape[0],-1)

# 定义模型
class Model(torch.nn.Module):
    def __init__(self,n_input_features):
        super(Model,self).__init__()
        self.linear = torch.nn.Linear(n_input_features,1)
        
    def forward(self,x):
        return torch.sigmoid(self.linear(x))

model = Model(X_train.shape[1])
# 定义损失函数
loss = torch.nn.BCELoss()
# 定义优化器
learning_rate = 0.001
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(),lr=learning_rate)

# 梯度下降函数
def gradient_descent():
    # 预测Y值
    pre_y = model(X_train)
    # 计算损失
    l = loss(pre_y,Y_train)
    # 反向传播
    l.backward()
    # 梯度更新
    optimizer.step()
    # 梯度清空
    optimizer.zero_grad()
    return l,list(model.parameters())

# 模型训练
for i in range(10000):
    l,p = gradient_descent()
    print(l,p)

# 模型测试
mapping = {0:"TD",1:"ADHD"}
index = np.random.randint(0,X_test.shape[0])
pre_y = model(X_test[index])
pre_y = mapping[int(pre_y.round().item())]
gt_y = mapping[int(Y_test[index].item())]
print(pre_y,gt_y)


# 计算模型准确率
pres_y = model(X_test).round()
result = np.where(pres_y==Y_test,1,0)
ac = np.sum(result)/result.size
print(ac)

即使调整参数后,损失在0.68左右就不会再下降了。

最终的准确率只有54%-60%,我会在后面的笔记中使用深度神经网络来重新训练,提升模型精度。

相关推荐
天远数科几秒前
零信任架构实战:基于天远企业年报信息核验构建自动化供应商准入资质合规审查网关
运维·人工智能·架构·自动化
taotao0334 分钟前
【AI通识课·第2期】AI 发展简史——从图灵测试到 ChatGPT,这 70 年发生了什么?
人工智能·chatgpt
zhippt_10148 分钟前
图转PPT实测:截图和课件图片怎么变成可编辑幻灯片
人工智能·面试·powerpoint
TangGeeA10 分钟前
Control CLI Tutorial:用 aio 从终端控制 aiopsterm
运维·人工智能
king135987455020 分钟前
AI Agent 端云协同选型:Node.js 任务成本算例与权限检查清单(2027—2028 展望)
人工智能·ai·node.js·ai agent
了不起的云计算V24 分钟前
DDR4与DDR5如何选?海光双路新品给出分层部署思路
人工智能
鲜于言悠90532 分钟前
PentAGI拆解:能自动做渗透测试的AI多智能体
人工智能
核数聚40 分钟前
深度拆解核数聚双平台架构:星云Nebula(数据制造)+星枢Nexus(调度中枢)如何构建AI数据交付闭环
人工智能·机器人·核数聚
蓝策电子43 分钟前
2026之后,地下停车场智能化的3个核心趋势
人工智能·物联网