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. Knowledge Point 20180305 Java程序员详述编码Unicode

    Unicode Unicode(统一码.万国码.单一码)是计算机科学领域里的一项业界标准,包括字符集.编码方案等.Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,它为每种语言中的每个字符设 ...

  2. python 输入一个整数,判断其是否既是3的倍数,又是5的倍数

    v = int(input('请输入一个整数:')) if v % 3 == 0 and v % 5 ==0: print(v,'即是3的倍数又是5的倍数') else: print('不是3或5的倍 ...

  3. Eclipse易卡死

    在用eclipse编辑项目的时候,经常卡死,经过查询知道原来是我的JDK和eclipse版本对应的不好,我们都知道,eclipse的环境需要配置. 当时情况是这样的 2.容易出现卡死或者如图所示的情况 ...

  4. 【JVM】上帝视角看JVM内存模型,分而治之论各模块详情

    1. 上帝视角 [树看JVM] [图看JVM] 2. 分而治之 2.1 堆区 构成:堆区由新生代和老年代组成,新生代中包含伊甸区(Eden).幸存者区(survivor from .survivor ...

  5. api帮助文档的制作

    在java开发中,往往需要用到别人写的类或是自己写的类被别人拿去用. 而使用类的过程中,类中的方法对使用者而言并不完全透明,这个时候帮助文档可以让我们清楚的了解这个类中的方法该如何调用. 下面简述一下 ...

  6. 使用Scala开发Apache Kafka的TOP 20大好用实践

    本文作者是一位软件工程师,他对20位开发人员和数据科学家使用Apache Kafka的方式进行了最大限度得深入研究,最终将生产实践环节需要注意的问题总结为本文所列的20条建议. Apache Kafk ...

  7. hadoop学习笔记——zookeeper平台搭建

    zookeeper是一个自动管理分布式集群的一个工具,以实现集群的高可用. 比如集群中的一个机器挂掉了,没有zookeeper的话就得考虑挂一个机器对剩下集群工作的影响,而有了zookeeper,它就 ...

  8. VXLAN简介(摘抄)

    VXLAN简介 VXLAN:Virtual eXtensible Local Area Network的缩写,虚拟扩展局域网,现代数据中心的的一种网络虚拟化技术,即在传统的三层IP网络上虚拟出一张二层 ...

  9. 分治与递归-找k个临近中位数的数

    问题描述:给定由n个互不相同的数组成的集合S以及正整数k≤n,试设计一个O(n)时间算法找出S中最接近S的中位数的k个数. 算法描述: 用线性时间选择实现的算法找到中位数 S’=除去中位数外的S S& ...

  10. BAPC 2014 Preliminary

    // 题目链接: https://nanti.jisuanke.com/t/282041 //动态规划,重复利用子问题的最优,来求解当前最优问题 #include <iostream> # ...