python代码代价函数 代码语言python

代价函数（python实现）

首先我们要知道ℎ𝜃(𝑥(𝑖))等于什么，它的意思是θ^T乘以X，X是一个向量，如果用等式表达的话就是 θ0𝑥0 + θ1𝑥1 + θ2𝑥2+...+θ𝑛𝑥𝑛 ，当然θ也是一个向量，而且是一维的，python里面有一个库叫numpy，专门做矩阵运算的，我们使用就可以了，我们先初始化X,y,还有θ吧

先随机初始化，这些东西应该不需要讲，randint是随机整数，rand是小数，然后low参数代表你的随机数上界，size就是维度，初始化完成后就开始运算。

求和公式里面的运算

( (h(θ) = X theta^T) - y )^2*

我想这些应该不难，就是(X * theta.T - y)，平方的话用np的power()函数。

inner = np.power((X * theta.T - y),2)，第二个参数就是平方数

然后我们就可以计算求和公式外面的了，这个m代表着X矩阵的行数，对应的就是X的

向量个数，

np.sum(inner,axis=None)

最后再除以两倍的x向量个数即可，就是1 / len(X) * 2为什么是两倍呢，因为它求了偏导数，所以就是2了，好了，把它们整理一下写成函数吧

计算机科学与Python编程导论 15次作业

一、基本概念

1）聚类

将物理或抽象对象的集合分成由类似的对象组成的多个类的过程被称为聚类。由聚类所生成的簇是一组数据对象的集合，这些对象与同一个簇中的对象彼此相似，与其他簇中的对象相异。聚类分析又称群分析，它是研究(样品或指标)分类问题的一种统计分析方法。聚类分析起源于分类学，但是聚类不等于分类。聚类与分类的不同在于，聚类所要求划分的类是未知的。聚类分析内容非常丰富，有系统聚类法、有序样品聚类法、动态聚类法、模糊聚类法、图论聚类法、聚类预报法等。

2）K-means算法

K-means算法是集简单和经典于一身的基于距离的聚类算法采用距离作为相似性的评价指标，即认为两个对象的距离越近，其相似度就越大。

该算法认为类簇是由距离靠近的对象组成的，因此把得到紧凑且独立的簇作为最终目标。

通过迭代寻找k个类簇的一种划分方案，使得用这k个类簇的均值来代表相应各类样本时所得的总体误差最小。

k个聚类具有以下特点：各聚类本身尽可能的紧凑，而各聚类之间尽可能的分开。

k-means算法的基础是最小误差平方和准则,

其代价函数是：

式中，μc(i)表示第i个聚类的均值。

各类簇内的样本越相似，其与该类均值间的误差平方越小，对所有类所得到的误差平方求和，即可验证分为k类时，各聚类是否是最优的。

上式的代价函数无法用解析的方法最小化，只能有迭代的方法。

二、练习

1）聚类练习

class Cluster(object):

def init (self, examples):

self.examples = examples

self.centroid = self.computeCentroid()

def update(self, examples):

oldCentroid = self.centroid

self.examples = examples

self.centroid = self.computeCentroid()

return oldCentroid.distance(self.centroid)

def computeCentroid(self):

vals = pylab.array([0.0]*self.examples[0].dimensionality())

for e in self.examples: #计算均值

vals += e.getFeatures()

centroid = Example('centroid', vals/len(self.examples))

return centroid

2）K-means算法练习

from numpy import *

import time

import matplotlib.pyplot as plt

def euclDistance(vector1, vector2):

return sqrt(sum(power(vector2 - vector1, 2)))

def initCentroids(dataSet, k):

numSamples, dim = dataSet.shape

centroids = zeros((k, dim))

for i in range(k):

index = int(random.uniform(0, numSamples))

centroids[i, :] = dataSet[index, :]

return centroids

def kmeans(dataSet, k):

numSamples = dataSet.shape[0]

clusterAssment = mat(zeros((numSamples, 2)))

clusterChanged = True

def showCluster(dataSet, k, centroids, clusterAssment):

numSamples, dim = dataSet.shape

if dim != 2:

print "Sorry! I can not draw because the dimension of your data is not 2!"

return 1

如何通过Python进行深度学习？

作者 | Vihar Kurama

编译 | 荷叶

来源 | 云栖社区

摘要：深度学习背后的主要原因是人工智能应该从人脑中汲取灵感。本文就用一个小例子无死角的介绍一下深度学习！

人脑模拟

深度学习背后的主要原因是人工智能应该从人脑中汲取灵感。此观点引出了“神经网络”这一术语。人脑中包含数十亿个神经元，它们之间有数万个连接。很多情况下，深度学习算法和人脑相似，因为人脑和深度学习模型都拥有大量的编译单元（神经元），这些编译单元（神经元）在独立的情况下都不太智能，但是当他们相互作用时就会变得智能。

我认为人们需要了解到深度学习正在使得很多幕后的事物变得更好。深度学习已经应用于谷歌搜索和图像搜索，你可以通过它搜索像“拥抱”这样的词语以获得相应的图像。－杰弗里·辛顿

神经元

神经网络的基本构建模块是人工神经元，它模仿了人类大脑的神经元。这些神经元是简单、强大的计算单元，拥有加权输入信号并且使用激活函数产生输出信号。这些神经元分布在神经网络的几个层中。

inputs 输入 outputs 输出 weights 权值 activation 激活

人工神经网络的工作原理是什么？

深度学习由人工神经网络构成，该网络模拟了人脑中类似的网络。当数据穿过这个人工网络时，每一层都会处理这个数据的一方面，过滤掉异常值，辨认出熟悉的实体，并产生最终输出。

输入层：该层由神经元组成，这些神经元只接收输入信息并将它传递到其他层。输入层的图层数应等于数据集里的属性或要素的数量。输出层：输出层具有预测性，其主要取决于你所构建的模型类型。隐含层：隐含层处于输入层和输出层之间，以模型类型为基础。隐含层包含大量的神经元。处于隐含层的神经元会先转化输入信息，再将它们传递出去。随着网络受训练，权重得到更新，从而使其更具前瞻性。

神经元的权重

权重是指两个神经元之间的连接的强度或幅度。你如果熟悉线性回归的话，可以将输入的权重类比为我们在回归方程中用的系数。权重通常被初始化为小的随机数值，比如数值0-1。

前馈深度网络

前馈监督神经网络曾是第一个也是最成功的学习算法。该网络也可被称为深度网络、多层感知机（MLP）或简单神经网络，并且阐明了具有单一隐含层的原始架构。每个神经元通过某个权重和另一个神经元相关联。

该网络处理向前处理输入信息，激活神经元，最终产生输出值。在此网络中，这称为前向传递。

inputlayer 输入层 hidden layer 输出层 output layer 输出层

激活函数

激活函数就是求和加权的输入到神经元的输出的映射。之所以称之为激活函数或传递函数是因为它控制着激活神经元的初始值和输出信号的强度。

用数学表示为：

我们有许多激活函数，其中使用最多的是整流线性单元函数、双曲正切函数和solfPlus函数。

激活函数的速查表如下：

反向传播

在网络中，我们将预测值与预期输出值相比较，并使用函数计算其误差。然后，这个误差会传回这个网络，每次传回一个层，权重也会根绝其导致的误差值进行更新。这个聪明的数学法是反向传播算法。这个步骤会在训练数据的所有样本中反复进行，整个训练数据集的网络更新一轮称为一个时期。一个网络可受训练数十、数百或数千个时期。

prediction error 预测误差

代价函数和梯度下降

代价函数度量了神经网络对给定的训练输入和预期输出“有多好”。该函数可能取决于权重、偏差等属性。

代价函数是单值的，并不是一个向量，因为它从整体上评估神经网络的性能。在运用梯度下降最优算法时，权重在每个时期后都会得到增量式地更新。

兼容代价函数

用数学表述为差值平方和：

target 目标值 output 输出值

权重更新的大小和方向是由在代价梯度的反向上采取步骤计算出的。

其中η 是学习率

其中Δw是包含每个权重系数w的权重更新的向量，其计算方式如下：

target 目标值 output 输出值

图表中会考虑到单系数的代价函数

initial weight 初始权重 gradient 梯度 global cost minimum 代价极小值

在导数达到最小误差值之前，我们会一直计算梯度下降，并且每个步骤都会取决于斜率（梯度）的陡度。

多层感知器（前向传播）

这类网络由多层神经元组成，通常这些神经元以前馈方式（向前传播）相互连接。一层中的每个神经元可以直接连接后续层的神经元。在许多应用中，这些网络的单元会采用S型函数或整流线性单元（整流线性激活）函数作为激活函数。

现在想想看要找出处理次数这个问题，给定的账户和家庭成员作为输入

要解决这个问题，首先，我们需要先创建一个前向传播神经网络。我们的输入层将是家庭成员和账户的数量，隐含层数为1， 输出层将是处理次数。

将图中输入层到输出层的给定权重作为输入：家庭成员数为2、账户数为3。

现在将通过以下步骤使用前向传播来计算隐含层（i，j）和输出层（k）的值。

步骤：

1， 乘法－添加方法。

2， 点积（输入＊权重）。

3，一次一个数据点的前向传播。

4， 输出是该数据点的预测。

i的值将从相连接的神经元所对应的输入值和权重中计算出来。

i = (2 * 1) + (3* 1) → i = 5

同样地，j = (2 * -1) + (3 * 1) → j =1

K = (5 * 2) + (1* -1) → k = 9

Python中的多层感知器问题的解决

激活函数的使用

为了使神经网络达到其最大预测能力，我们需要在隐含层应用一个激活函数，以捕捉非线性。我们通过将值代入方程式的方式来在输入层和输出层应用激活函数。

这里我们使用整流线性激活（ReLU）:

用Keras开发第一个神经网络

关于Keras：

Keras是一个高级神经网络的应用程序编程接口，由Python编写，能够搭建在TensorFlow,CNTK,或Theano上。

使用PIP在设备上安装Keras,并且运行下列指令。

在keras执行深度学习程序的步骤

1，加载数据；

2，创建模型；

3，编译模型；

4，拟合模型；

5，评估模型。

开发Keras模型

全连接层用Dense表示。我们可以指定层中神经元的数量作为第一参数，指定初始化方法为第二参数，即初始化参数，并且用激活参数确定激活函数。既然模型已经创建，我们就可以编译它。我们在底层库（也称为后端）用高效数字库编译模型，底层库可以用Theano或TensorFlow。目前为止，我们已经完成了创建模型和编译模型，为进行有效计算做好了准备。现在可以在PIMA数据上运行模型了。我们可以在模型上调用拟合函数f（），以在数据上训练或拟合模型。

我们先从KERAS中的程序开始，

神经网络一直训练到150个时期，并返回精确值。

kmeans算法用Python怎么实现

K-means算法是集简单和经典于一身的基于距离的聚类算法

采用距离作为相似性的评价指标python代码代价函数，即认为两个对象的距离越近python代码代价函数，其相似度就越大。

该算法认为类簇是由距离靠近的对象组成的，因此把得到紧凑且独立的簇作为最终目标。

核心思想

通过迭代寻找k个类簇的一种划分方案，使得用这k个类簇的均值来代表相应各类样本时所得的总体误差最小。

k个聚类具有以下特点python代码代价函数：各聚类本身尽可能的紧凑，而各聚类之间尽可能的分开。

k-means算法的基础是最小误差平方和准则,

各类簇内的样本越相似，其与该类均值间的误差平方越小，对所有类所得到的误差平方求和，即可验证分为k类时，各聚类是否是最优的。

上式的代价函数无法用解析的方法最小化，只能有迭代的方法。

3、算法步骤图解

下图展示python代码代价函数了对n个样本点进行K-means聚类的效果，这里k取2。

4、算法实现步骤

k-means算法是将样本聚类成 k个簇（cluster），其中k是用户给定的，其求解过程非常直观简单，具体算法描述如下python代码代价函数：

1) 随机选取 k个聚类质心点

2) 重复下面过程直到收敛  {

朋友想学习大数据，有哪里可以学习呢？

大数据也是最近几年才火起来的学科，之前发展一直是不瘟不火的，可能是和这些年高速发展是互联网有一定的关系的。

目前想要学习大数据建议还是去一线城市进行学习的比较好，大数据是属于高度技术行业，在二三线城市现在发展得还不是很好，大多数的大企业都是在一线城市，所以很多技术都是出现在一线城市的。

选择去北京学习大数据确实非常不错，因为现在大数据发展比较好的地方也就是北上广这样的地方。而且在这里也是大数据培训机构比较集中的地方，这里的机构有很多，其中相对比较专业的机构也有很多，大家可以选择到的几率也比较高。

具体的大家可以通过机构的师资、课程、学习环境以及就业情况等多方面的内容去对比选择，我相信总有一家是比较适合你的。

如果，确定了想要到北京学习大数据技术的话，大家可以到尚硅谷来进行了解一下。

学习大数据之前建议献血好计算机基础知识，否则如同聚沙成塔一般根基不稳。

具体到大数据本身，建议先掌握一些基本的工具，例如hive，Hadoop，hbase，es等，先做一些简单的数据分析。

个人学习经验，如果是我会先选择找一本入门的大数据相关的书籍，通读一遍，建立对大数据的一个概念。然后可以到b站或者慕课网等学习网站找视频资源，这类视频也有深有浅，看自己当时的情况有选择的看。最后，你想要更近一步的探究大数据，就应该找更专业的书籍或论文去研读，这一类论文可以到知网或者谷歌文献去找。

一、如何将商业运营问题转化为大数据挖掘问题

那么，问题来了，我们该如何把上述的商业运营问题转化为数据挖掘问题?可以对数据挖掘问题进行细分，分为四类问题：分类问题、聚类问题、关联问题、预测问题。

1、分类问题

用户流失率、促销活动响应、评估用户度都属于数据挖掘的分类问题，我们需要掌握分类的特点，知道什么是有监督学习，掌握常见的分类方法:决策树、贝叶斯、KNN、支持向量机、神经网络和逻辑回归等。

2、聚类问题

细分市场、细分客户群体都属于数据挖掘的聚类问题，我们要掌握聚类特点，知道无监督学习，了解常见的聚类算法，例如划分聚类、层次聚类、密度聚类、网格聚类、基于模型聚类等。

3、关联问题

交叉销售问题等属于关联问题，关联分析也叫购物篮分析，我们要掌握常见的关联分析算法：Aprior算法、Carma算法，序列算法等。

4、预测问题

我们要掌握简单线性回归分析、多重线性回归分析、时间序列等。

二、用何种工具实操大数据挖掘

能实现数据挖掘的工具和途径实在太多，SPSS、SAS、Python、R等等都可以，但是我们需要掌握哪个或者说要掌握哪几个，才算学会了数据挖掘?这需要看你所处的层次和想要进阶的路径是怎样的。

第一层级：达到理解入门层次

了解统计学和数据库即可。

第二层级：达到初级职场应用层次

数据库+统计学+SPSS(也可以是SPSS代替软件)

第三层级：达到中级职场应用层次

SAS或R

第四层级：达到数据挖掘师层次

SAS或R+Python(或其他编程语言)

三、如何利用Python学习大数据挖掘

只要能解决实际问题，用什么工具来学习数据挖掘都是无所谓，这里首推Python。那该如何利用Python来学习数据挖掘?需要掌握Python中的哪些知识?

1、Pandas库的操作

Panda是数据分析特别重要的一个库，我们要掌握以下三点：

pandas 分组计算;

pandas 索引与多重索引;

索引比较难，但是却是非常重要的

pandas 多表操作与数据透视表

2、numpy数值计算

numpy数据计算主要应用是在数据挖掘，对于以后的机器学习，深度学习，这也是一个必须掌握的库，我们要掌握以下内容：

Numpy array理解;

数组索引操作;

数组计算;

Broadcasting(线性代数里面的知识)

3、数据可视化-matplotlib与seaborn

Matplotib语法

python最基本的可视化工具就是matplotlib。咋一看Matplotlib与matlib有点像，要搞清楚二者的关系是什么，这样学习起来才会比较轻松。

seaborn的使用

seaborn是一个非常漂亮的可视化工具。

pandas绘图功能

前面说过pandas是做数据分析的，但它也提供了一些绘图的API。

4、数据挖掘入门

这部分是最难也是最有意思的一部分，要掌握以下几个部分：

机器学习的定义

在这里跟数据挖掘先不做区别

代价函数的定义

Train/Test/Validate

Overfitting的定义与避免方法

5、数据挖掘算法

数据挖掘发展到现在，算法已经非常多，下面只需掌握最简单的，最核心的，最常用的算法：

最小二乘算法;

梯度下降;

向量化;

极大似然估计;

Logistic Regression;

Decision Tree;

RandomForesr;

XGBoost;

6、数据挖掘实战

通过机器学习里面最著名的库scikit-learn来进行模型的理解。

以上，就是为大家理清的大数据挖掘学习思路逻辑。可是，这还仅仅是开始，在通往数据挖掘师与数据科学家路上，还要学习文本处理与自然语言知识、Linux与Spark的知识、深度学习知识等等，我们要保持持续的兴趣来学习数据挖掘。

网易云课堂

如何定义Python函数说明

。 say_id就是对象python代码代价函数的函数python代码代价函数，python代码代价函数你能够调用它。每个对象的函数都需要一个self参数python代码代价函数，表示[color]这个对象。 图形界面的奥秘其实并不深奥。我相信很多人学习windows编程都是从写一个窗口开始的，而且都是从尝试理解那个消息和事件驱动的模型入手的。大体的过程是这样的，窗口就是用象素画出来的。你可以把一个窗口想象成一个窗口，也可以把窗口看成一堆象素的集合。就像有人说看女色不过是皮肉色相一样。 而对于图形界面的操控一般是通过鼠标和键盘来完成的。鼠标在屏幕上有一个自己的形象，那就是一个箭头（当然你也可以调整这个图形为其他好玩的东西，it is your freedom）。而键盘呢则一般表示为一个虚线的框，表示这个是键盘的”焦点“所在的地方。 或者是编辑框中闪动的竖杠。 Python函数这两点中有一个共同点，就是都有一个位置来确定要操作的对象。你点下鼠标的时候，你操作的就是鼠标的箭头尖端指向的那个空间，而键盘按下也是在其焦点所在的控件那儿放声。 然后就像一封信一样从操作系统投递到python代码代价函数了窗口所在的应用程序。然后应用程序有一个事先注册的”窗口过程“，其实就是一个函数，用来接收这封“信”。其实就是接收到传过来的参数。 然后再进行一些判断，作出一定的响应。这个就是所谓的事件驱动。在没有冗长的代码，和展示所有细节的情况下，如果你真的以前对这个过程一无所知，肯定会觉得非常茫然。这个一笔带过的叙述其实只是让你有一个感性的认识。其实在Python中使用窗口根本不用管诸葛么多。 基本上只是把自己要的窗口和控件，给一些位置的参数，一些文字的提示内容的参数就能把窗口摆好，显示出来。然后再通过代码告诉Python函数 ，当“这个按钮按下的时候执行这个函数”源码天空 ，然后就能让窗口有响应。 最后记得给一个退出窗口的办法就一切OK了。其中能省的复杂度基本上都被库给隐藏掉了。付出的代价是慢一些，但是我就不相信你能感觉出来，除非你用的电脑连vcd都看不流畅。所以大可放心的享受这种便利。

关于python代码代价函数和代码语言python的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。