如何快速学习Python?

Python08

如何快速学习Python?,第1张

Python是一门语法简洁、功能强大、上手简单的计算机编程语言,根据TIOBE最新排名,Python已超越C#,与Java,C,C++成为全球4大流行语言之一。

Python编程语言其应用广泛,在人工智能、云计算开发、大数据开发、数据分析、科学运算、网站开发、爬虫、自动化运维、自动化测试以及游戏领域均有应用。

在各大企业,如国内的阿里、腾讯、网易、新浪、豆瓣,国外的谷歌、NASA、YouTube、Facebook,Python的企业对Python开发人才均有巨大的需求,随着人工智能、大数据的发展和广泛的应用,Python人才的需求量也势必增加,而且在未来的发展前景也是不可限量的!

相比于Java、php等语言,目前,Python编程人才缺口较大,市场供不应求,就业薪资也普遍较高,因此,现在学习Python是绝佳机会。那么,如何快速学习Python?

1.要有决心

做任何事情,首先要有足够的决心和坚持,才能做好事情、学好Python也是如此。

2.勤于动手

对于编程语言的学习,不能眼高手低,学的过程中,想到就要写出来,一方面能够培养出写代码的感觉,另一方面可以加深知识的掌控。

3.一套完整的学习体系

Python编程语言的全面学习,需要拥有一整套系统的学习资料和学习计划,全面掌握Python基础知识,对以后解决Python编程过程中的问题十分有益!

4.项目实战训练

Python编程基础知识的学习最终目的是应用于项目中,因此,项目实战训练必不可少,多做几个项目,尽量是功能完整的项目,形成项目思路,对以后进行项目实战是很有好处的!

支持向量机SVM(Support Vector Machine)是有监督的分类预测模型,本篇文章使用机器学习库scikit-learn中的手写数字数据集介绍使用Python对SVM模型进行训练并对手写数字进行识别的过程。

准备工作

手写数字识别的原理是将数字的图片分割为8X8的灰度值矩阵,将这64个灰度值作为每个数字的训练集对模型进行训练。手写数字所对应的真实数字作为分类结果。在机器学习sklearn库中已经包含了不同数字的8X8灰度值矩阵,因此我们首先导入sklearn库自带的datasets数据集。然后是交叉验证库,SVM分类算法库,绘制图表库等。

12345678910#导入自带数据集from sklearn import datasets#导入交叉验证库from sklearn import cross_validation#导入SVM分类算法库from sklearn import svm#导入图表库import matplotlib.pyplot as plt#生成预测结果准确率的混淆矩阵from sklearn import metrics

读取并查看数字矩阵

从sklearn库自带的datasets数据集中读取数字的8X8矩阵信息并赋值给digits。

12#读取自带数据集并赋值给digitsdigits = datasets.load_digits()

查看其中的数字9可以发现,手写的数字9以64个灰度值保存。从下面的8×8矩阵中很难看出这是数字9。

12#查看数据集中数字9的矩阵digits.data[9]

以灰度值的方式输出手写数字9的图像,可以看出个大概轮廓。这就是经过切割并以灰度保存的手写数字9。它所对应的64个灰度值就是模型的训练集,而真实的数字9是目标分类。我们的模型所要做的就是在已知64个灰度值与每个数字对应关系的情况下,通过对模型进行训练来对新的手写数字对应的真实数字进行分类。

1234#绘制图表查看数据集中数字9的图像plt.imshow(digits.images[9], cmap=plt.cm.gray_r, interpolation='nearest')plt.title('digits.target[9]')plt.show()

设置模型的特征X和预测目标Y

查看数据集中的分类目标,可以看到一共有10个分类,分布为0-9。我们将这个分类目标赋值给Y,作为模型的预测目标。

12#数据集中的目标分类digits.target 12#将数据集中的目标赋给YY=digits.target

手写数字的64个灰度值作为特征赋值给X,这里需要说明的是64个灰度值是以8×8矩阵的形式保持的,因此我们需要使用reshape函数重新调整矩阵的行列数。这里也就是将8×8的两维数据转换为64×1的一维数据。

123#使用reshape函数对矩阵进行转换,并赋值给Xn_samples = len(digits.images)X = digits.images.reshape((n_samples, 64))

查看特征值X和预测目标Y的行数,共有1797行,也就是说数据集中共有1797个手写数字的图像,64列是经过我们转化后的灰度值。

12#查看X和Y的行数X.shape,Y.shape

将数据分割为训练集和测试集

将1797个手写数字的灰度值采用随机抽样的方法分割为训练集和测试集,其中训练集为60%,测试集为40%。

12#随机抽取生成训练集和测试集,其中训练集的比例为60%,测试集40%X_train, X_test, y_train, y_test = cross_validation.train_test_split(X, Y, test_size=0.4, random_state=0)

查看分割后的测试集数据,共有1078条数据。这些数据将用来训练SVM模型。

12#查看训练集的行数X_train.shape,y_train.shape

对SVM模型进行训练

将训练集数据X_train和y_train代入到SVM模型中,对模型进行训练。下面是具体的代码和结果。

12#生成SVM分类模型clf = svm.SVC(gamma=0.001) 12#使用训练集对svm分类模型进行训练clf.fit(X_train, y_train)

使用测试集测对模型进行测试

使用测试集数据X_test和y_test对训练后的SVM模型进行检验,模型对手写数字分类的准确率为99.3%。这是非常高的准确率。那么是否真的这么靠谱吗?下面我们来单独测试下。

12#使用测试集衡量分类模型准确率clf.score(X_test, y_test)

我们使用测试集的特征X,也就是每个手写数字的64个灰度值代入到模型中,让SVM模型进行分类。

12#对测试集数据进行预测predicted=clf.predict(X_test)

然后查看前20个手写数字的分类结果,也就是手写数字所对应的真实数字。下面是具体的分类结果。

12#查看前20个测试集的预测结果predicted[:20]

再查看训练集中前20个分类结果,也就是真实数字的情况,并将之前的分类结果与测试集的真实结果进行对比。

12#查看测试集中的真实结果expected=y_test

以下是测试集中前20个真实数字的结果,与前面SVM模型的分类结果对比,前20个结果是一致的。

12#查看测试集中前20个真实结果expected[:20]

使用混淆矩阵来看下SVM模型对所有测试集数据的预测与真实结果的准确率情况,下面是一个10X10的矩阵,左上角第一行第一个数字60表示实际为0,SVM模型也预测为0的个数,第一行第二个数字表示实际为0,SVM模型预测为1的数字。第二行第二个数字73表示实际为1,SVM模型也预测为1的个数。

12#生成准确率的混淆矩阵(Confusion matrix)metrics.confusion_matrix(expected, predicted)

从混淆矩阵中可以看到,大部分的数字SVM的分类和预测都是正确的,但也有个别的数字分类错误,例如真实的数字2,SVM模型有一次错误的分类为1,还有一次错误分类为7。