《智能信息处理》实验指导书
实验一 Python语言编程基础实验
一、实验目的
本课程的主要内容《机器学习》中的代码均使用Python语言编写，而且Python语言具有编写效率高、使用简便、大量科学函数运算支持等等的优点，非常适合作为科学计算的编程语言。
因此，本实验的目的是让学生熟悉Python 语言的基本操作。
二、实验内容及要求
本实验的内容请参照附件电子书《Python编程入门经典》，并按下面步骤要求完成：
1、安装Python2.7和numpy工具包。
2、阅读第1~3章的基本Python语言部分，注意与C++语言和java语言对比区
别。
3、完成第3章的课后作业，Page45，第3、5、7、9小题。
4、阅读第4章，完成Page65，第3、4小题。
5、阅读第5章函数，完成Page84，第3小题。
三、实验报告要求
由于本实验为编程基础训练，因此实验报告无需给出整个完整程序的代码，只需写出关键的核心语句或者函数即可。
实验二 k近邻算法和决策树算法实验
一、实验目的
（1）熟练掌握K-近邻算法和决策树算法；
（2）能使用K-近邻算法和决策树算法解决实际问题。
二、实验内容及要求
按下面步骤要求完成实验：
1、阅读课本第2章“使用k近邻算法改进约会网站的配对效果”和“手写识别
系统”两个k近邻算法实例，要求对每一条Python语句均清楚了解其语法和用法。
2、阅读课本第3章“海洋生物分类”和“预测隐形眼镜类型”两个决策树算法
实例，要求对每一条Python语句均清楚了解其语法和用法。
3、每人独立为一组，设计一个k-近邻算法的应用实例。
其实分类的实例遍布我
们的日常生活，同学们只需要动动脑筋就可以发现很多可以应用k近邻算法来解决分类的问题。
实例所需的数据可以从网络下载，如果下载有困难也可
以自行虚拟数据（但必须合理，而且尽可能贴近实际）。
实例数据应包括两部分——样本数据和其对应的分类，如果实例数据有100份，可将其中随机的90份作为训练样本，10份作为测试样本。
4、每人独立为一组，设计一个决策树算法的应用实例。
基本要求与上面第3点
相同。
三、实验报告要求
本实验报告只需撰写上面的第3和第4两个内容。
并要求
（1）必须有文字描述设计的应用实例的意义。
如已知什么数据？预测（或分类）什么结果？
（2）介绍实例数据的来源，网上下载的数据：要有链接；别人曾经做过的实验：要有文献引用；自己虚拟的数据：要有数据产生的函数。
（3）所使用的k近邻算法和决策树算法，a)如果与课本的例子完全一样则无需在报告中重复打印，但需说明为什么无需更改即可使用。
b)如果使用的算法代码与课本的例子有更改，则对每句不同的地方解释说明更改的原因。
c）如果整个算法大部分发生变更，则在实验报告中附上整个算法的代码，并解释为何课本的算法不适用。
（4）每人必须独立设计实例，不得与其他同学合作共享数据，一经发现有同学的实例和数据完全相同，则均被判抄袭。
（提示：实例很容易不同，稍转换一下应用场景即可，但数据不能相同）
实验三朴素贝叶斯算法和Logistic回归算法实验
一、实验目的
（1）熟练掌握朴素贝叶斯算法和Logistic回归算法；
（2）能使用朴素贝叶斯算法和Logistic回归算法解决实际问题。
二、实验内容及要求
按下面步骤要求完成实验：
（1）读懂课本的实例，使用朴素贝叶斯算法过滤垃圾邮件。
（2）改变朴素贝叶斯算法训练集和测试集的数量，观察结果有什么变化？请分析和说明为什么会出现不同的结果？
（3）读懂课本的“非随机梯度上升”和“随机梯度上升”两种Logistic回归算法。
使用课本的数据集进行训练并绘图。
（4）使用“随机梯度上升”Logistic回归算法，分别测试不同的迭代次数，并记录下不同迭代次数算法的结果，观察这些结果的区别（可参考课本P82-84的分析），请分析和说明为什么会出现不同的结果？
三、实验报告要求
本实验报告只需撰写上面的第2和第4两个内容。
要求：
（1）用列表的形式对比不同的训练集/测试集数量与结果，并分析原因。
（2）用列表或图形的形式对比不同的迭代次数与结果，并分析原因。
实验四支持向量机算法和AdaBoost元算法实验
一、实验目的
（1）熟练掌握支持向量机算法和AdaBoost元算法；
（2）能使用支持向量机算法和AdaBoost元算法解决实际问题。
二、实验内容及要求
按下面步骤要求完成实验：
（1）读懂课本的实例，使用简化版的SMO算法处理小规模数据集。
（2）分别改变常数C和maxIter，观察结果有什么变化？请分析和说明为什么会出现不同的结果？
（3）使用课本的完成版SMO算法，对比与简化版的SMO算法有什么区别？（4）读懂课本的AdaBoost元算法例子。
使用课本的数据集进行训练。
（5）前面实验二和实验三当中，有没有哪些数据集也可以用于AdaBoost元算法来进行分类的？请尝试其中一种数据集。
三、实验报告要求
本实验报告只需撰写上面的第2和第5两个内容。
要求：
（1）用列表的形式对比不同的常数C和maxIter的结果，并试分析其原因。
（2）用列表或图形的形式对比使用AdaBoost元算法和之前其他算法的结果，并试分析其原因。