【从0开始学AI】用scikit-learn的分类算法实现手写数字的识别

有没有人讲详细点的,我想讲解下,【从0开始学AI】用scikit-learn的分类算法实现手写数字的识别
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辣条的发明妨碍我当淑女

2024-09-27 06:24:11

即使没有机器学习背景,这篇文章将引导你实现手写数字识别的基本步骤。让我们一起通过scikit-learn的分类算法,亲手构建一个AI识别系统。

手写数字识别作为入门问题,其独特性在于每个手写字迹的个体差异,而非印刷体的规则可比。理想的机器学习问题应具备难以用固定规则解决,但数据集丰富和可标记的特性。

观察手写数字图片,每个8x8像素的单元格可以承载识别信息。比如,特定笔画出现的单元格可能对应特定数字。scikit-learn提供的Digits dataset即包含这些8x8像素的数字轨迹数据。

数据集中的图片是以8x8灰度值数组形式存储,这些值反映了笔画的强度。灰度值范围从0(空白)到255(墨色深重)。理解这一点后,我们可以开始加载和可视化数据集,如scikit-learn示例所示。

代码加载了必要的库,如plt和datasets,关键部分包括加载手写数字数据集(load_digits),以及使用plt显示前四个数字及其对应的正确标签。通过可视化,我们可以直观理解像素图的结构,为后续的机器学习奠定基础。

接下来,我们将面临的问题是如何利用这些像素数据进行分类,即找到一个函数y = f(x),其中x是像素图,y是对应的数字。在手写数字识别中,这涉及将像素图分类到10个类别,即0到9,这正是分类算法(Classification)的应用。

然而,8x8数组并非标准输入格式,需要将其转换为一行n的属性列。scikit-learn示例中,通过flatten函数将像素图压扁成64个特征,以便算法处理。

后续代码展示了数据预处理、分类器(如SVM)的选择与训练,以及测试集上的预测。重要的是,分析预测结果与实际标签的差异,以衡量模型性能,例如使用classification_report进行更详细的评估。

手写数字识别仅是机器学习旅程的开始,你可以尝试不同的分类算法和参数调整。理解precision和recall等指标,将有助于不断优化模型。