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使用Haskell编写一个简单的图像识别程序

发布时间:2023-12-10 08:26:49

以下是一个简单的图像识别程序的Haskell代码示例。该程序使用了一个简单的机器学习算法(K最近邻算法)来进行图像分类。假设我们要将图像分类为数字0到9之一。

import Data.List (sortBy)
import Data.Function (on)
import Data.Ord (comparing)

-- 计算两个向量之间的欧几里得距离
euclideanDistance :: [Double] -> [Double] -> Double
euclideanDistance a b = sqrt $ sum $ map (^2) $ zipWith (-) a b

-- K最近邻算法
kNearestNeighbors :: Int -> [([Double], Int)] -> [Double] -> [Int]
kNearestNeighbors k dataset point =
  take k $ map snd $ sortBy (compare on fst) $ map (\(x, y) -> (euclideanDistance x point, y)) dataset

-- 对结果进行投票,选择频率最高的分类结果
vote :: [Int] -> Int
vote = head . head . sortBy (flip $ comparing length) . group . sort

-- 图像分类函数
classifyImage :: Int -> [([Double], Int)] -> [[Double]] -> [Int]
classifyImage k dataset images = map (vote . kNearestNeighbors k dataset) images

-- 用法示例
main :: IO ()
main = do
  -- 训练数据集,其中包含多个样本的特征向量和对应的类别
  let dataset = [ ([0, 0], 0)
                , ([1, 0], 1)
                , ([0, 1], 1)
                , ([1, 1], 0)
                , ([2, 2], 2)
                , ([3, 3], 3)
                , ([4, 5], 4)
                , ([5, 6], 5)
                , ([6, 7], 6)
                , ([7, 8], 7)
                ]

  -- 待分类的图像
  let images = [ [0, 0]
               , [1, 1]
               , [4, 4]
               , [6, 6]
               ]

  -- 使用K最近邻算法对图像进行分类
  let k = 3
  let classifiedImages = classifyImage k dataset images

  -- 输出结果
  putStrLn $ "分类结果: " ++ show classifiedImages

以上示例代码展示了如何使用Haskell编写一个简单的图像识别程序。代码中定义了euclideanDistance函数来计算两个向量之间的欧几里得距离。kNearestNeighbors函数使用K最近邻算法计算给定图像的K个最近邻居,并返回其对应的类别。vote函数对K个最近邻居的类别进行投票,并选择出现频率最高的类别作为预测结果。classifyImage函数使用K最近邻算法对图像进行分类。

在使用示例中,我们提供了一个简单的训练数据集,其中包含了一些样本的特征向量和对应的类别。然后,我们提供了一系列待分类的图像。通过调用classifyImage函数,我们可以获得对图像的分类结果。

以上代码只是一个示例,实际的图像识别问题可能需要更复杂的算法和数据集。不过,这个示例可以作为一个良好的起点,帮助你更深入理解Haskell的机器学习能力。