Merge pull request 'savenkov_alexander_lab_1 is done' (#38) from savenkov_alexander_lab_1 into main

Reviewed-on: http://student.git.athene.tech/Alexey/IIS_2023_1/pulls/38
This commit is contained in:
Alexey 2023-10-16 11:50:21 +04:00
commit b9ec1fd145
14 changed files with 215 additions and 7 deletions

7
.idea/discord.xml Normal file
View File

@ -0,0 +1,7 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="DiscordProjectSettings">
<option name="show" value="ASK" />
<option name="description" value="" />
</component>
</project>

View File

@ -1,4 +1,7 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4"> <project version="4">
<component name="ProjectRootManager" version="2" project-jdk-name="Python 3.8 (venv)" project-jdk-type="Python SDK" /> <component name="ProjectRootManager" version="2" project-jdk-name="Python 3.8 (venv)" project-jdk-type="Python SDK" />
<component name="PyCharmProfessionalAdvertiser">
<option name="shown" value="true" />
</component>
</project> </project>

View File

@ -1,7 +1,12 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4"> <project version="4">
<component name="AutoImportSettings">
<option name="autoReloadType" value="SELECTIVE" />
</component>
<component name="ChangeListManager"> <component name="ChangeListManager">
<list default="true" id="0ceb130e-88da-4a20-aad6-17f5ab4226ac" name="Changes" comment="" /> <list default="true" id="0ceb130e-88da-4a20-aad6-17f5ab4226ac" name="Changes" comment="">
<change beforePath="$PROJECT_DIR$/.idea/workspace.xml" beforeDir="false" afterPath="$PROJECT_DIR$/.idea/workspace.xml" afterDir="false" />
</list>
<option name="SHOW_DIALOG" value="false" /> <option name="SHOW_DIALOG" value="false" />
<option name="HIGHLIGHT_CONFLICTS" value="true" /> <option name="HIGHLIGHT_CONFLICTS" value="true" />
<option name="HIGHLIGHT_NON_ACTIVE_CHANGELIST" value="false" /> <option name="HIGHLIGHT_NON_ACTIVE_CHANGELIST" value="false" />
@ -15,23 +20,32 @@
</option> </option>
</component> </component>
<component name="Git.Settings"> <component name="Git.Settings">
<option name="RECENT_BRANCH_BY_REPOSITORY">
<map>
<entry key="$PROJECT_DIR$" value="main" />
</map>
</option>
<option name="RECENT_GIT_ROOT_PATH" value="$PROJECT_DIR$" /> <option name="RECENT_GIT_ROOT_PATH" value="$PROJECT_DIR$" />
</component> </component>
<component name="MarkdownSettingsMigration"> <component name="MarkdownSettingsMigration">
<option name="stateVersion" value="1" /> <option name="stateVersion" value="1" />
</component> </component>
<component name="ProjectColorInfo">{
&quot;associatedIndex&quot;: 2
}</component>
<component name="ProjectId" id="2VlZqWiOX68aCf0o2y0AtYJWURS" /> <component name="ProjectId" id="2VlZqWiOX68aCf0o2y0AtYJWURS" />
<component name="ProjectViewState"> <component name="ProjectViewState">
<option name="hideEmptyMiddlePackages" value="true" /> <option name="hideEmptyMiddlePackages" value="true" />
<option name="showLibraryContents" value="true" /> <option name="showLibraryContents" value="true" />
</component> </component>
<component name="PropertiesComponent"><![CDATA[{ <component name="PropertiesComponent">{
"keyToString": { &quot;keyToString&quot;: {
"RunOnceActivity.OpenProjectViewOnStart": "true", &quot;RunOnceActivity.OpenProjectViewOnStart&quot;: &quot;true&quot;,
"RunOnceActivity.ShowReadmeOnStart": "true", &quot;RunOnceActivity.ShowReadmeOnStart&quot;: &quot;true&quot;,
"last_opened_file_path": "D:/ulstukek/Course4/IIS/labs" &quot;last_opened_file_path&quot;: &quot;D:/ulstukek/Course4/IIS/labs&quot;,
&quot;settings.editor.selected.configurable&quot;: &quot;reference.settings.ide.settings.new.ui&quot;
} }
}]]></component> }</component>
<component name="RecentsManager"> <component name="RecentsManager">
<key name="CopyFile.RECENT_KEYS"> <key name="CopyFile.RECENT_KEYS">
<recent name="D:\ulstukek\Course4\IIS\IISLabs\IIS_2023_1\zavrazhnova_svetlana_lab_3" /> <recent name="D:\ulstukek\Course4\IIS\IISLabs\IIS_2023_1\zavrazhnova_svetlana_lab_3" />

View File

@ -0,0 +1,3 @@
# Default ignored files
/shelf/
/workspace.xml

View File

@ -0,0 +1 @@
main.py

View File

@ -0,0 +1,10 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<module type="PYTHON_MODULE" version="4">
<component name="NewModuleRootManager">
<content url="file://$MODULE_DIR$">
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/venv" />
</content>
<orderEntry type="inheritedJdk" />
<orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
</component>
</module>

View File

@ -0,0 +1,7 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="DiscordProjectSettings">
<option name="show" value="ASK" />
<option name="description" value="" />
</component>
</project>

View File

@ -0,0 +1,6 @@
<component name="InspectionProjectProfileManager">
<settings>
<option name="USE_PROJECT_PROFILE" value="false" />
<version value="1.0" />
</settings>
</component>

View File

@ -0,0 +1,7 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="ProjectRootManager" version="2" project-jdk-name="Python 3.11" project-jdk-type="Python SDK" />
<component name="PyCharmProfessionalAdvertiser">
<option name="shown" value="true" />
</component>
</project>

View File

@ -0,0 +1,8 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="ProjectModuleManager">
<modules>
<module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/.idea/Lab_1_IIS.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/.idea/Lab_1_IIS.iml" />
</modules>
</component>
</project>

View File

@ -0,0 +1,62 @@
import numpy as np
from flask import Flask, request, render_template
from sklearn.datasets import make_moons
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.preprocessing import PolynomialFeatures
from sklearn.linear_model import Ridge
from sklearn.model_selection import train_test_split
import matplotlib.pyplot as plt
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def home():
return render_template('index.html')
@app.route('/compare_models', methods=['POST'])
def compare_models():
# Генерация данных
rs = 0
X, y = make_moons(noise=0.3, random_state=rs)
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.4, random_state=rs)
# Линейная регрессия
lr = LinearRegression()
lr.fit(X_train, y_train)
lr_score = lr.score(X_test, y_test)
# Полиномиальная регрессия (степень 3)
poly = PolynomialFeatures(degree=3)
X_poly = poly.fit_transform(X_train)
poly_reg = LinearRegression()
poly_reg.fit(X_poly, y_train)
poly_score = poly_reg.score(poly.transform(X_test), y_test)
# Гребневая полиномиальная регрессия (степень 3, alpha=1.0)
ridge = Ridge(alpha=1.0)
ridge.fit(X_poly, y_train)
ridge_score = ridge.score(poly.transform(X_test), y_test)
# Создание графиков
plt.figure(figsize=(12, 4))
plt.subplot(131)
plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=plt.cm.RdBu)
plt.title('Линейная регрессия\n(Score: {:.2f})'.format(lr_score))
plt.subplot(132)
plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=plt.cm.RdBu)
plt.title('Полиномиальная регрессия\n(Score: {:.2f})'.format(poly_score))
plt.subplot(133)
plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=plt.cm.RdBu)
plt.title('Гребневая полиномиальная регрессия\n(Score: {:.2f})'.format(ridge_score))
plt.tight_layout()
plt.savefig('static/models_comparison.png')
return render_template('index.html', result=True)
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)

View File

@ -0,0 +1,63 @@
Общее задание:
Используя код из пункта «Регуляризация и сеть прямого
распространения» из [1] (стр. 228), сгенерируйте определенный тип данных и
сравните на нем 3 модели (по варианту). Постройте графики, отобразите
качество моделей, объясните полученные результаты.
Задание по вариантам 1 вариант (22), взял 1 т.к. всего 21 вариант задания:
1. Данные: make_moons (noise=0.3, random_state=rs)
Модели:
· Линейную регрессию
· Полиномиальную регрессию (со степенью 3)
· Гребневую полиномиальную регрессию (со степенью 3, alpha = 1.0)
Запуск приложения осуществляется запуском файла app.py
Использованные технологии:
Среда программирования Pycharm
Версия языка python: 3.11
Flask: Flask - это микрофреймворк для создания веб-приложений на языке Python. Он используется для создания веб-сервера и определения маршрутов, таких как '/' и '/compare_models', для обработки запросов.
HTML: Ваш шаблон index.html использует язык разметки HTML для создания веб-страницы и отображения содержимого на веб-сайте.
Matplotlib: Matplotlib - это библиотека для создания графиков и визуализации данных. В этой программе она используется для создания трех графиков, представляющих результаты различных моделей.
NumPy: NumPy - это библиотека для вычислительных операций с массивами и матрицами. В этой программе она используется для генерации данных (make_moons) и работы с данными.
Scikit-Learn (sklearn): Scikit-Learn - это библиотека машинного обучения для Python. Она используется для обучения трех моделей машинного обучения: линейной регрессии, полиномиальной регрессии и гребневой полиномиальной регрессии.
Jinja2: Flask использует шаблонизатор Jinja2 для вставки динамических данных (например, параметра result) в HTML-шаблоны.
Файловая система и статические файлы: В программе используется файловая система для сохранения изображений графиков (static/models_comparison.png). Эти изображения затем отображаются на веб-странице как статические файлы.
Краткое описание работы программы:
В разделе HTML (index.html) определен шаблон для главной страницы. Этот шаблон содержит заголовок, форму для отправки POST-запроса на /compare_models и, если result истинно, отображает изображение графиков моделей.
В Python-скрипте (app.py) создается Flask-приложение, которое имеет два маршрута:
'/' отвечает за главную страницу и отображает шаблон index.html.
'/compare_models' обрабатывает POST-запрос, обучает различные модели и создает графики. После этого он возвращает результат в виде изображений и обновляет страницу с параметром result=True, чтобы отобразить изображения.
Для генерации данных используется make_moons, а затем данные разбиваются на обучающий и тестовый наборы.
Тренируются три модели: линейная регрессия, полиномиальная регрессия (степень 3) и гребневая полиномиальная регрессия (степень 3, alpha=1.0).
После обучения моделей создаются три графика, каждый из которых представляет собой точечное облако с цветной разметкой, а также заголовок, содержащий оценку (score) модели.
Графики сохраняются в файл static/models_comparison.png.
Наконец, приложение запускается с debug=True в режиме отладки.
Пример входных данных:
X = [[-0.5, 0.5],
[0.2, 1.2],
[1.5, -0.3],
...
] # Матрица признаков
y = [0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, ...] # Вектор меток классов
Пример выходных данных:
Графики моделей: Это изображения, на которых отображены точки данных с цветной разметкой в соответствии с предсказанными значениями моделей.
Оценки моделей: В заголовках графиков отображаются оценки моделей (например, Score: 0.85), которые показывают качество каждой модели на тестовых данных.
Обновленная главная страница: После генерации графиков, главная страница (index.html) обновляется, и на ней отображаются созданные графики моделей.

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 35 KiB

View File

@ -0,0 +1,17 @@
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Сравнение моделей</title>
</head>
<body>
<h1>Сравнение моделей</h1>
<form action="/compare_models" method="POST">
<button type="submit">Сравнить модели</button>
</form>
<br>
{% if result %}
<h2>Графики моделей</h2>
<img src="static/models_comparison.png" alt="Графики моделей">
{% endif %}
</body>
</html>