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プロデルAdvent Calendar 2019

Day 7

日本語プログラミング言語「プロデル」でIrisの分類タスクをやる(SVM編)

Last updated at Posted at 2019-12-06

昨日,サポートベクタマシンをプロデルで実装したので,使ってみたいと思います。これのSVM版をやります。

はじめに

今回は二値分類です。Irisデータセットは,3クラスなので,データを一部切り捨てて二値分類タスクにします。

前処理

前処理の段階で,正解ラベルを2種類に絞ります。

※コンソール
「..\行列.rdr」を参照する。
「..\サポートベクタマシン.rdr」を参照する。
「..\文字列操作.rdr」を参照する。
「Produire.File.dll」を利用する。
「Produire.Network.dll」を利用する。

アイリスデータは,HTTPで「https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/iris/iris.data」を取得したものの行区切りの1番目から100個切り出したもの。
アイリスデータを適当に並び替える。

正解という行列(80,1)を作る。
訓練データという行列(80,4)を作る。
評価データ用正解という行列(20,1)を作る。
評価データという行列(20,4)を作る。

100回,【カウンタ】にカウントしながら繰り返す
	【一行】は,アイリスデータ(カウンタ)を「,」で分割したもの。
	もしカウンタが80以下なら
		4回,添字にカウントしながら繰り返す
			訓練データの中身(カウンタ)(添字)は,一行(添字)。
		繰り返し終わり
		一行(5)について分岐
			「Iris-setosa」の場合
				正解の中身(カウンタ)は,{1}。
			「Iris-versicolor」の場合
				正解の中身(カウンタ)は,{-1}。
		分岐終わり
	でないなら
		4回,添字にカウントしながら繰り返す
			評価データの中身(カウンタ-80)(添字)は,一行(添字)。
		繰り返し終わり
		一行(5)について分岐
			「Iris-setosa」の場合
				評価データ用正解の中身(カウンタ-80)は,{1}。
			「Iris-versicolor」の場合
				評価データ用正解の中身(カウンタ-80)は,{-1}。
		分岐終わり
	もし終わり
繰り返し終わり

データをHTTPで取得をするので,繰り返し実行しないで下さい。ダウンロードしたものを使う場合は,「[ファイル名]」から読み込んだものの行区切りの1番目から100個切り出したものと書き換えて下さい。

100個中,80個を訓練データ,20個を評価データとします。従って,先にランダムに並べ替えておきます。あとはニューラルネットワークの時と一緒です。

学習・推定をする

線形カーネルを利用します(線形カーネルしか実装していない)。

カーネル君という線形カーネル(訓練データ)を作る。
SVM君というサポートベクタマシン(カーネル君)を作る。
訓練データと正解を{5.00,0.0002}でSVM君が学習する。
結果は,SVM君が評価データを推定したものを転置したもの。
結果を表示。
評価データ用正解を転置したものを表示。
評価データ用正解を転置したものを結果で比較したものを表示。

実行には1分もかかりません。結果は次の通りです。

PS C:\> .\アヤメの分類_SVM.exe
80
76.37834
73.94282
71.80421
69.7756
(略)
5.165431
5.112964
5.062041
5.012619
4.96465
-1,1,1,1,-1,1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1
-1,1,1,1,-1,1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1
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最後から3行目が推定した結果,最後から2行目が正解データのラベル,最後の行が正解率です。100%ですね。
(そんなことあるのかなあ・・・どこか間違っているのでは・・・)

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