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Python机器学习:使用K近邻算法对手写数字进行识别

发布时间:2023-12-04 22:07:43

K近邻算法(K-Nearest Neighbors,简称KNN)是一种常见的机器学习算法,常用于分类和回归问题。在手写数字识别任务中,KNN算法可以用于识别手写数字的图像所对应的具体数字。

KNN算法的基本思想是通过测量不同样本之间的距离,将待分类样本归类为其最近邻居中最常见的类别。在手写数字识别任务中,我们首先需要将每个手写数字图像转换为数字特征向量,然后将这些特征向量用于训练和预测。

下面是使用Python编写的一个简单的例子,来演示如何使用KNN算法对手写数字进行识别:

import numpy as np
from sklearn import datasets
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier

# 加载手写数字数据集
digits = datasets.load_digits()
# 获取特征向量和标签
X = digits.data
y = digits.target

# 划分训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

# 创建KNN分类器,设置K=3
knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3)
# 在训练集上训练分类器
knn.fit(X_train, y_train)
# 在测试集上进行预测
y_pred = knn.predict(X_test)

# 计算准确率
accuracy = np.mean(y_pred == y_test)
print("准确率: {}".format(accuracy))

上述代码中,我们首先加载了sklearn库中的手写数字数据集,通过digits.data获取了所有手写数字图像的特征向量,通过digits.target获取了对应的标签。

然后,我们使用train_test_split函数将数据集划分为训练集和测试集,其中测试集占总样本数的20%。

接下来,我们创建了一个KNN分类器,将K值设置为3。然后,我们使用训练集对分类器进行训练,使用测试集进行预测。最后计算了预测准确率。

可以看到,KNN算法对手写数字的识别准确率是可观的。然而,这只是一个简单的示例,实际应用中可能需要进一步优化算法参数和特征工程等步骤,以提高准确性。

总结起来,使用KNN算法对手写数字进行识别是一种简单而有效的方法。希望这个例子可以帮助您理解如何使用KNN算法来解决手写数字识别问题。