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
VBsemi-专注于MOSFET研发定制15 分钟前
面向AI水泥厂储能系统的功率器件选型分析——以高可靠、高效率的能源转换与管理系统为例
人工智能·能源
海兰21 分钟前
【第2篇】LangChain的初步实践
人工智能·langchain
漫游的渔夫23 分钟前
别再直接 `json.loads` 了!AI 返回的 JSON 坑位指南
前端·人工智能
Warren2Lynch28 分钟前
AI 驱动的 UML 图表支持全景指南
人工智能·架构·uml
小鱼~~44 分钟前
什么是父进程
人工智能
找了一圈尾巴1 小时前
OpenClaw技能实战:Experience Distiller 让AI从错误中自我进化
人工智能·openclaw
蕤葳-1 小时前
AI项目经验在招聘中的作用
人工智能
devpotato1 小时前
人工智能(四)- Function Calling 核心原理与实战
java·人工智能
进击的野人1 小时前
MCP协议:让AI应用像插USB一样连接外部世界
人工智能·agent·mcp
清空mega1 小时前
动手学深度学习——SSD
人工智能·深度学习