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在 '__init__.py | __init__.py' 中找不到引用 'Imputer'

时间: 2023-08-19 12:08:54 浏览: 270
在 `__init__.py` 文件中找不到 `Imputer` 引用的原因可能是以下几种: 1. 检查是否正确导入了 `Imputer` 类。请确保在 `__init__.py` 文件中使用正确的导入语句,例如: ```python from your_module import Imputer ``` 2. 检查是否正确安装了相关的依赖包。如果 `Imputer` 类来自于第三方库或模块,需要确保已经正确安装了该库或模块。可以使用 `pip` 命令来安装缺失的包,例如: ```bash pip install your_package ``` 3. 检查命名空间和文件路径是否正确。确认 `Imputer` 类所在的模块或文件是否在正确的位置,并且文件名和路径大小写是否匹配。 如果以上方法都不能解决问题,请提供更多上下文信息,以便我能够更好地帮助你解决问题。
相关问题

ImportError: cannot import name 'Imputer' from 'sklearn.preprocessing' (D:\Anaconda\lib\site-packages\sklearn\preprocessing\__init__.py)

这个错误提示表明你在尝试导入`sklearn.preprocessing`模块中的`Imputer`类,但是遇到了问题。根据错误信息,`Imputer`不是`sklearn.preprocessing`模块的一部分,或者可能是因为版本过旧,`Imputer`已经被删除或重命名了。 在早期版本的`scikit-learn`(例如0.18之前)中,`Imputer`是数据预处理的一个工具,用于填充缺失值。但从`0.22`版本开始,`Imputer`被替换为更通用的`SimpleImputer`。如果你使用的是较新的`scikit-learn`,你应该检查以下几点: 1. **确认版本**:确保你安装的`scikit-learn`版本包含`SimpleImputer`而不是`Imputer`。 ```python import sklearn print(sklearn.__version__) ``` 2. **导入正确名称**:如果`sklearn.preprocessing`没有`Imputer`,那么你应该导入`SimpleImputer`。 ```python from sklearn.impute import SimpleImputer ``` 3. **更新依赖**:如果版本过低,考虑升级到最新版`scikit-learn`。

ImportError: cannot import name 'Imputer' from 'sklearn.preprocessing' (D:\Anaconda3\lib\site-packages\sklearn\preprocessing\__init__.py)

### 解决 `sklearn.preprocessing` 中 `Imputer` 的 `ImportError` 当尝试从 `sklearn.preprocessing` 导入 `Imputer` 时遇到 `ImportError: cannot import name 'Imputer' from 'sklearn.preprocessing'` 错误,这通常是因为版本不兼容所致。自 scikit-learn 版本0.20起,`Imputer` 类已被移至 `sklearn.impute` 并重命名为 `SimpleImputer`。 为了修正此问题,建议采取以下措施: 1. 修改导入语句为新的路径和类名: ```python from sklearn.impute import SimpleImputer ``` 2. 如果项目依赖于旧版scikit-learn中的`Imputer`行为,则可以继续使用别名来保持向后兼容性: ```python from sklearn.impute import SimpleImputer as Imputer ``` 此外,在Anaconda环境中确保安装的是最新稳定版本的scikit-learn库也很重要。可以通过命令行执行更新操作以获取最新的软件包版本[^1]。 对于具体的应用场景,下面是一个简单的例子展示如何利用 `SimpleImputer` 来处理数据集中的缺失值: ```python import numpy as np from sklearn.impute import SimpleImputer # 构建一个含有缺失值的数据矩阵 X = np.array([[1, 2], [np.nan, 3], [7, 6]]) # 初始化并配置SimpleImputer实例 imputer = SimpleImputer(missing_values=np.nan, strategy='mean') # 应用fit_transform方法填充缺失值 X_imputed = imputer.fit_transform(X) print(X_imputed) ``` 上述代码会输出经过均值填补后的二维数组,其中原来存在NaN的位置被该列平均数替代了[^4]。
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import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.linear_model import LinearRegression from sklearn.metrics import mean_squared_error from sklearn.impute import SimpleImputer import numpy as np # 数据输入:手动创建数据集 data = { "日期": ["2025/4/1"] * 24, "时间": [f"{i}:00:00" for i in range(24)], "气温℃": [3.58, 3.70, 3.22, 2.23, 1.94, 2.42, 2.23, 2.87, 3.31, 10.53, 11.32, 11.63, 14.11, 14.18, 14.08, 14.69, 14.66, 11.51, 11.39, 12.41, 11.57, 7.35, 5.35], "湿度%": [11.26, 13.23, 14.41, 18.66, 17.96, 21.34, 21.91, 20.31, 19.76, 10.60, 9.40, 9.15, 6.93, 6.34, 6.19, 5.95, 6.04, 7.34, 5.95, 4.26, 4.57, 9.14, 9.58], "气压hPa": [867.53, 867.39, 867.19, 866.97, 866.44, 866.28, 867.03, 867.62, 867.86, 868.11, 868.08, 868.01, 867.15, 866.47, 865.33, 865.03, 864.78, 865.46, 864.93, 865.26, 866.01, 866.25, 866.10], "风向°": [275.53, 276.13, 279.62, 281.28, 284.63, 296.73, 294.89, 298.60, 300.94, 304.77, 312.40, 318.26, 318.40, 324.85, 330.32, 334.99, 335.53, 340.04, 5.06, 48.04, 74.37, 105.08, 106.24], "输出功率(MW)": [0.31, 0.48, 0.49, 0.47, 0.43, 0.42, 0.34, 0.28, 0.18, 0.11, 0.17, 0.10, 0.06, 0.05, 0.04, 0.04, 0.02, 0, 0, 0.0037, 0.013, 0.030, 0.017], "风速(m/s)": [6.92, 7.99, 8.06, 7.96, 7.66, 7.61, 7.12, 6.68, 5.81, 5.11, 5.73, 4.88, 4.28, 3.98, 3.81, 3.68, 3.20, 1.88, 1.39, 2.39, 3.09, 3.51, 3.51] } # 转换为DataFrame df = pd.DataFrame(data) # 检查是否有缺失值 if df.isnull().values.any(): print("警告: 数据中存在缺失值,将使用均值填充。") # 使用SimpleImputer填充缺失值 imputer = SimpleImputer(strategy='mean') # 使用均值填充 df_imputed = pd.DataFrame(imputer.fit_transform(df), columns=df.columns) # 选择预测目标:假设我们想预测“输出功率(MW)”基于其他变量 X = df_imputed[["气温℃", "湿度%", "气压hPa", "风向°", "风速(m/s)"]] # 特征 y = df_imputed["输出功率(MW)"] # 目标变量 # 拆分训练数据和测试数据 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 创建并训练线性回归模型 model = LinearRegression() model.fit(X_train, y_train) # 在测试集上预测 y_pred = model.predict(X_test) # 评估模型 mse = mean_squared_error(y_test, y_pred) print(f"均方误差(MSE): {mse}") # 输出预测结果 print(f"预测值: {y_pred}") print(f"实际值: {y_test.values}") 以上程序产生以下错误 (most recent call last): File "C:\Users\22564\PycharmProjects\pythonProject26\1.py", line 21, in <module> df = pd.DataFrame(data) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ File "C:\Users\22564\PycharmProjects\pythonProject26\.venv\Lib\site-packages\pandas\core\frame.py", line 778, in __init__ mgr = dict_to_mgr(data, index, columns, dtype=dtype, copy=copy, typ=manager) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ File "C:\Users\22564\PycharmProjects\pythonProject26\.venv\Lib\site-packages\pandas\core\internals\construction.py", line 503, in dict_to_mgr return arrays_to_mgr(arrays, columns, index, dtype=dtype, typ=typ, consolidate=copy) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ File "C:\Users\22564\PycharmProjects\pythonProject26\.venv\Lib\site-packages\pandas\core\internals\construction.py", line 114, in arrays_to_mgr index = _extract_index(arrays) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ File "C:\Users\22564\PycharmProjects\pythonProject26\.venv\Lib\site-packages\pandas\core\internals\construction.py", line 677, in _extract_index raise ValueError("All arrays must be of the same length") ValueError: All arrays must be of the same length

# test2.py import pandas as pd import numpy as np from sklearn.compose import ColumnTransformer from sklearn.pipeline import Pipeline from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier from sklearn.preprocessing import StandardScaler, OneHotEncoder from sklearn.impute import SimpleImputer from sklearn.model_selection import train_test_split import joblib import os class AutoFeatureProcessor: """自动特征类型检测与预处理""" def __init__(self): self.numeric_features = None self.categorical_features = None self.preprocessor = None def _auto_detect_features(self, X): """自动识别数值型和分类型特征""" categorical = [] numeric = [] # 正确获取特征数量(列数) num_features = X.shape # 修复点1:使用shape获取列数 for i in range(num_features): col = X[:, i] try: # 尝试转换为数值型 col_float = col.astype(np.float64) # 判断是否为离散型数值特征 if np.all(col_float == col_float.astype(int)) and len(np.unique(col_float)) <= 10: categorical.append(i) else: numeric.append(i) except: # 转换失败则视为分类型特征 categorical.append(i) return numeric, categorical def build_preprocessor(self, X): """构建预处理管道""" self.numeric_features, self.categorical_features = self._auto_detect_features(X) # 数值型特征处理流 numeric_transformer = Pipeline(steps=[ ('imputer', SimpleImputer(strategy='median')), ('scaler', StandardScaler())]) # 分类型特征处理流 categorical_transformer = Pipeline(steps=[ ('imputer', SimpleImputer(strategy='constant', fill_value='missing')), ('onehot', OneHotEncoder(handle_unknown='ignore'))]) # 组合处理器 self.preprocessor = ColumnTransformer( transformers=[ ('num', numeric_transformer, self.numeri z

1.导入excle、csv、txt格式数据,数据中包含很多不同高程的风速与风向定义变量用于后续程序处理(写在1.ImportData.py文件) 2.清理异常值(根据国标,风速0~40m/s,风向0~360度(风向负值要替换到对应正值?),空值要写0并标记,长时间接近0,长时间数据不变都要处理删除取0,画出处理后的数据图)(写在2.CleanData.py文件) 3.同塔插补(用同一机组不同时间数据插补完整)(写在3.InterpolationData-Same.py文件) 4.异塔插补(用不同塔同一时间数据插补完整)(写在4.InterpolationData-Diff.py文件) 5.插补全塔(同塔插补和异塔插补补全数据,注意每个高度程都要插补,查看数据完整率要大于95%,否则继续插补) 6.输出完整年(剔除数据多余天数,只保留一整年)(写在5.FullyearData.py文件) 7.外推轮毂高度处数据(用数据较好且高程接近的数据,利用风切变指数外推到想要的高程数据)(写在6.ExtrapolateData.py文件) 6个.py文件写算法,最后用main.py文件调用运行 整个步骤每一步都导出excle文件 插补方法:Windographer中8中MCP算法:(测量-关联-预测 (MCP)方法)①线性最小二乘法(LLS)、②正交最小二乘法(TLS)、③方差比法(VR)、④风速分类法(SS) 、⑤平方差比方法(VR)、⑥矩阵时间序列法(MTS)、⑦威布尔分布法(WBL)、垂直分层法(VS)(循环比较误差?利用已有的数据真实值作为训练集,先假设去除真实值利用算法得到插补值,与真实值比较误差,选择误差最小的算法作为该测风塔的插补法进行缺测数据插补) 使用机器学习方法(长短期记忆神经网络LSTM插补法、多头注意力机制插补法(计算样本与样本之间相关性来赋予每个样本在序列中的重要性的权重)、随机森林插补法) 注意:插补的塔使用主风向相似且最相邻的塔为最佳(要进行风向分析) 出图:风速与风向原始时序图、玫瑰图;清理异常值后时序图、玫瑰图;训练时不同插补方法对比图与误差对比图得到该风机最佳插补法;插补后完整风速与风向时序图玫瑰图,计算结果满足国标:输出数据为一个完整年、数据完整率>90%、平均风速范围在0~40m/s、评价风向范围在0~360° 评价指标:MSE值、威布尔分布K值、平均风速、风功率密度、风电机组发电量

在我的后端中还有两个文件,一个是new_algorithm.py:import pandas as pd import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.svm import SVC from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.neural_network import MLPClassifier from sklearn.metrics import accuracy_score, classification_report from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.pipeline import make_pipeline from sklearn.base import clone import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.metrics import confusion_matrix, ConfusionMatrixDisplay import os import re from sklearn.pipeline import Pipeline from sklearn.impute import SimpleImputer import seaborn as sns # 添加数据插补器 from sklearn.impute import SimpleImputer def check_chinese_font_support(): """检查系统是否支持中文字体""" chinese_fonts = ['SimHei', 'WenQuanYi Micro Hei', 'Heiti TC', 'Microsoft YaHei', 'SimSun'] for font in chinese_fonts: try: plt.rcParams["font.family"] = font # 测试字体是否可用 fig, ax = plt.subplots(figsize=(1, 1)) ax.text(0.5, 0.5, '测试', fontsize=12) plt.close(fig) print(f"系统支持中文字体: {font}") return True except: continue print("系统不支持中文字体,将使用英文标签") plt.rcParams["font.family"] = ['Arial', 'sans-serif'] return False class GasSensorDataAnalyzer: """有害气体分类数据加载与预处理类""" def __init__(self): # 基础气体标签 self.gas_labels = { 'acetone': 0, 'toluene': 1, 'methanol': 2, 'formaldehyde': 3, 'ethanol': 4 } # 混合气体标签生成(每个混合气体用唯一数字标识) self.mixture_labels = self._generate_mixture_labels() # 合并所有气体标签 self.all_gas_labels = {**self.gas_labels, **self.mixture_labels} # 中英文气体名称映射 self.gas_names = { 'acetone': {'cn': '丙酮', 'en': 'Acetone'}, 'toluene': {'cn': '甲苯', 'en': 'Toluene'}, 'methanol': {'cn': '甲醇', 'en': 'Methanol'}, 'formaldehyde': {'cn': '甲醛', 'en': 'Formaldehyde'}, 'ethanol': {'cn': '乙醇', 'en': 'Ethanol'}, 'toluene+formaldehyde': {'cn': '甲苯+甲醛', 'en': 'Toluene+Formaldehyde'}, 'methanol+toluene+formaldehyde': {'cn': '甲醇+甲苯+甲醛', 'en': 'Methanol+Toluene+Formaldehyde'} # 可以根据需要添加更多混合气体的名称映射 } # 传感器类型映射 self.sensor_types = { 'MP2': 0, 'MP3B': 1, 'MP503': 2, 'MP801': 3, 'MQ2': 4, 'MQ7B': 5 } # 初始化多维度类别映射 self.multi_dimension_labels = {} self.next_label_id = 0 # 传感器中英文名称映射 self.sensor_names = { 'MP2': {'cn': 'MP2', 'en': 'MP2'}, 'MP3B': {'cn': 'MP3B', 'en': 'MP3B'}, 'MP503': {'cn': 'MP503', 'en': 'MP503'}, 'MP801': {'cn': 'MP801', 'en': 'MP801'}, 'MQ2': {'cn': 'MQ2', 'en': 'MQ2'}, 'MQ7B': {'cn': 'MQ7B', 'en': 'MQ7B'} } def _generate_mixture_labels(self): """生成混合气体的标签映射""" # 定义可能的混合气体组合 mixtures = [ 'toluene+formaldehyde', 'methanol+toluene+formaldehyde' # 可以根据需要添加更多混合气体组合 ] # 为每个混合气体分配唯一标签(从基础气体标签之后开始) next_label = max(self.gas_labels.values()) + 1 return {mixture: next_label + i for i, mixture in enumerate(mixtures)} def get_or_create_multi_dimension_label(self, sensor_type, gas_type, concentration): """ 获取或创建多维度类别标签 参数: - sensor_type: 传感器类型 - gas_type: 气体类型 - concentration: 浓度值 返回: - 标签ID和标签名称 """ # 创建唯一键 key = f"{sensor_type}_{gas_type}_{concentration}ppm" # 如果键不存在,创建新标签 if key not in self.multi_dimension_labels: self.multi_dimension_labels[key] = self.next_label_id self.next_label_id += 1 # 返回标签ID和标签名称 label_id = self.multi_dimension_labels[key] # 创建中英文标签名称 sensor_name_cn = self.sensor_names.get(sensor_type, {}).get('cn', sensor_type) sensor_name_en = self.sensor_names.get(sensor_type, {}).get('en', sensor_type) gas_name_cn = self.gas_names.get(gas_type, {}).get('cn', gas_type) gas_name_en = self.gas_names.get(gas_type, {}).get('en', gas_type) label_name_cn = f"{sensor_name_cn}_{gas_name_cn}_{concentration}ppm" label_name_en = f"{sensor_name_en}_{gas_name_en}_{concentration}ppm" return label_id, { 'cn': label_name_cn, 'en': label_name_en } def load_single_gas_data(self, file_path, gas_type, concentration, sensor_type): """ 加载单一气体数据 参数: - file_path: 文件路径 - gas_type: 气体类型 (如 'acetone', 'toluene' 等) - concentration: 浓度值 (如 20, 30, 50 等) - sensor_type: 传感器类型 (如 'MP2', 'MP801' 等) """ try: if not os.path.exists(file_path): raise FileNotFoundError(f"文件不存在: {file_path}") df = pd.read_excel(file_path, sheet_name='Sheet1', index_col=0) X = df.values # 尝试将数据转换为 float 类型 try: X = X.astype(float) except ValueError: print("警告: 数据中包含非数值类型,将过滤掉非数值类型的数据") numeric_mask = np.vectorize(np.isreal)(X) X = X[numeric_mask].reshape(-1, df.shape[1]) # 检查并报告NaN值 nan_count = np.isnan(X).sum() if nan_count > 0: print(f"警告: 数据中包含 {nan_count} 个NaN值") # 可选:替换NaN值为0 # X = np.nan_to_num(X, nan=0.0) # 创建多维度标签 label_id, label_name = self.get_or_create_multi_dimension_label( sensor_type, gas_type, concentration ) # 为所有样本分配相同的标签 y = np.full(len(X), label_id, dtype=int) print(f"已加载 {label_name['cn']} 数据: {len(X)} 样本, 特征维度: {X.shape[1]}") return X, y except Exception as e: print(f"加载数据时出错: {e}") return None, None def load_multiple_gas_data(self, file_paths, gas_types, concentrations, sensor_types): """ 加载多个气体数据并合并 参数: - file_paths: 文件路径列表 - gas_types: 气体类型列表 (如 ['acetone', 'toluene'] 等) - concentrations: 浓度值列表 (如 [20, 30] 等) - sensor_types: 传感器类型列表 (如 ['MP2', 'MP801'] 等) """ X_all = [] y_all = [] feature_dimensions = [] # 用于记录每个数据集的特征维度 for file_path, gas_type, concentration, sensor_type in zip( file_paths, gas_types, concentrations, sensor_types ): X, y = self.load_single_gas_data(file_path, gas_type, concentration, sensor_type) if X is not None and len(X) > 0: X_all.append(X) y_all.append(y) feature_dimensions.append(X.shape[1]) if not X_all: print("没有加载到有效数据") return None, None # 检查所有数据集的特征维度是否一致 unique_dimensions = np.unique(feature_dimensions) if len(unique_dimensions) > 1: print(f"警告: 检测到不同的特征维度: {unique_dimensions}") print("这可能导致合并数据时出错。请检查您的Excel文件是否具有相同的列数。") # 找出最常见的维度 from collections import Counter dimension_counts = Counter(feature_dimensions) most_common_dimension = dimension_counts.most_common(1)[0][0] print(f"最常见的特征维度是: {most_common_dimension}") # 过滤掉特征维度不匹配的数据 filtered_X_all = [] filtered_y_all = [] for i, X in enumerate(X_all): if X.shape[1] == most_common_dimension: filtered_X_all.append(X) filtered_y_all.append(y_all[i]) else: print(f"忽略特征维度不匹配的数据集: {file_paths[i]} (维度: {X.shape[1]})") if not filtered_X_all: print("没有找到特征维度匹配的数据集") return None, None X_all = filtered_X_all y_all = filtered_y_all # 合并所有数据 X_combined = np.vstack(X_all) y_combined = np.concatenate(y_all) # 检查合并后的数据中是否存在NaN值 total_nan = np.isnan(X_combined).sum() if total_nan > 0: print(f"警告: 合并后的数据中包含 {total_nan} 个NaN值,占比: {total_nan/(X_combined.size):.4f}") print(f"NaN值在样本中的分布: {np.isnan(X_combined).any(axis=1).sum()} 个样本包含NaN值") print(f"NaN值在特征中的分布: {np.isnan(X_combined).any(axis=0).sum()} 个特征包含NaN值") print(f"合并后的数据: {len(X_combined)} 样本,{len(np.unique(y_combined))} 个类别,特征维度: {X_combined.shape[1]}") return X_combined, y_combined def load_dataset(self, file_path, gas_type, concentration, sensor_type): """加载单一数据集并返回""" return self.load_single_gas_data(file_path, gas_type, concentration, sensor_type) class AlgorithmSelector: """多算法选择与训练类""" def __init__(self, use_chinese=True): # 算法名称映射 self.algorithm_names = { 'knn': {'cn': 'K-近邻算法', 'en': 'K-Nearest Neighbors'}, 'svm': {'cn': '支持向量机', 'en': 'Support Vector Machine'}, 'random_forest': {'cn': '随机森林', 'en': 'Random Forest'}, 'decision_tree': {'cn': '决策树', 'en': 'Decision Tree'}, 'neural_network': {'cn': '神经网络', 'en': 'Neural Network'} } # 算法配置 self.algorithms = { 'knn': { 'model': KNeighborsClassifier(), 'params': {'n_neighbors': 5, 'metric': 'euclidean'} }, 'svm': { 'model': SVC(), 'params': {'kernel': 'rbf', 'C': 1.0, 'probability': True} }, 'random_forest': { 'model': RandomForestClassifier(), 'params': {'n_estimators': 100, 'random_state': 42} }, 'decision_tree': { 'model': DecisionTreeClassifier(), 'params': {'max_depth': None, 'random_state': 42} }, 'neural_network': { 'model': MLPClassifier(), 'params': { 'neural_network__hidden_layer_sizes': (100, 50), # 注意前缀 'neural_network__max_iter': 500, 'neural_network__random_state': 42} } } # 算法是否需要标准化 self.needs_scaling = { 'knn': True, 'svm': True, 'random_forest': False, 'decision_tree': False, 'neural_network': True } # 是否使用中文 self.use_chinese = use_chinese def set_algorithm_params(self, algorithm_name, params): """设置算法参数""" if algorithm_name in self.algorithms: # 为Pipeline正确格式化参数名称 formatted_params = {f"{algorithm_name}__{k}": v for k, v in params.items()} self.algorithms[algorithm_name]['params'] = formatted_params else: raise ValueError(f"不支持的算法: {algorithm_name}") def train_models(self, X, y, test_size=0.2, random_state=42): """ 训练所有算法并返回结果 返回: - 包含训练好的模型及其性能的字典 """ # 检查类别数量 unique_classes = np.unique(y) num_classes = len(unique_classes) if num_classes < 2: print(f"警告: 数据集中只有 {num_classes} 个类别,某些算法可能无法训练") print(f"单一类别值: {unique_classes[0]}") # 跳过SVM算法,因为它需要至少两个类别 algorithms_to_train = [name for name in self.algorithms if name != 'svm'] print(f"由于单类别数据,将跳过 SVM 算法,仅训练: {', '.join([self.algorithm_names[name]['cn'] for name in algorithms_to_train])}") # 在单一数据集上划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split( X, y, test_size=test_size, random_state=random_state ) # 标记这是单类别数据 is_single_class_data = True else: # 在多类别数据集上划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split( X, y, test_size=test_size, random_state=random_state, stratify=y ) algorithms_to_train = list(self.algorithms.keys()) is_single_class_data = False # 检查数据类型并确保可以安全转换为数值类型 try: # 尝试将数据转换为float类型 X_train_numeric = X_train.astype(float) X_test_numeric = X_test.astype(float) # 检查训练数据中是否存在NaN值 train_nan = np.isnan(X_train_numeric).sum() if train_nan > 0: print(f"警告: 训练数据中包含 {train_nan} 个NaN值,占比: {train_nan/(X_train_numeric.size):.4f}") print(f"NaN值在训练样本中的分布: {np.isnan(X_train_numeric).any(axis=1).sum()} 个样本包含NaN值") print(f"NaN值在训练特征中的分布: {np.isnan(X_train_numeric).any(axis=0).sum()} 个特征包含NaN值") # 检查测试数据中是否存在NaN值 test_nan = np.isnan(X_test_numeric).sum() if test_nan > 0: print(f"警告: 测试数据中包含 {test_nan} 个NaN值,占比: {test_nan/(X_test_numeric.size):.4f}") print(f"NaN值在测试样本中的分布: {np.isnan(X_test_numeric).any(axis=1).sum()} 个样本包含NaN值") print(f"NaN值在测试特征中的分布: {np.isnan(X_test_numeric).any(axis=0).sum()} 个特征包含NaN值") except ValueError as e: print(f"警告: 无法将数据转换为数值类型,跳过NaN值检查: {e}") results = {} for name in algorithms_to_train: algo = self.algorithms[name] # 获取算法名称(根据是否支持中文选择) algo_name = self.algorithm_names[name]['cn'] if self.use_chinese else self.algorithm_names[name]['en'] try: print(f"\n训练 {algo_name}...") # 创建模型管道 if self.needs_scaling[name]: # 为需要标准化的算法创建包含三个步骤的Pipeline model = Pipeline([ ('imputer', SimpleImputer(strategy='mean')), # 使用均值填充缺失值 ('scaler', StandardScaler()), (name, clone(algo['model'])) ]) else: # 为不需要标准化的算法创建包含两个步骤的Pipeline model = Pipeline([ ('imputer', SimpleImputer(strategy='mean')), # 使用均值填充缺失值 (name, clone(algo['model'])) ]) # 为决策树和随机森林直接设置参数,不使用Pipeline参数设置方式 if name in ['decision_tree', 'random_forest']: # 获取算法实例 algo_instance = model.named_steps[name] # 直接设置参数 for param, value in algo['params'].items(): setattr(algo_instance, param, value) else: # 为其他算法使用Pipeline参数设置方式 model.set_params(**algo['params']) # 训练模型 model.fit(X_train, y_train) # 评估模型 train_accuracy = model.score(X_train, y_train) test_accuracy = model.score(X_test, y_test) y_pred = model.predict(X_test) print(f"训练集准确率: {train_accuracy:.4f}") print(f"测试集准确率: {test_accuracy:.4f}") print("分类报告:") print(classification_report(y_test, y_pred)) results[name] = { 'name': algo_name, 'model': model, 'train_accuracy': train_accuracy, 'test_accuracy': test_accuracy, 'y_pred': y_pred, 'X_test': X_test, 'y_test': y_test, 'unique_labels': np.unique(y_test), 'is_single_class': is_single_class_data } except Exception as e: print(f"训练 {algo_name} 时发生错误: {e}") results[name] = { 'name': algo_name, 'error': str(e), 'is_single_class': is_single_class_data } # 为跳过的SVM算法添加结果记录 if 'svm' not in algorithms_to_train: svm_name = self.algorithm_names['svm']['cn'] if self.use_chinese else self.algorithm_names['svm']['en'] results['svm'] = { 'name': svm_name, 'error': "由于单类别数据,跳过SVM算法", 'is_single_class': is_single_class_data } return results def compare_algorithms(self, results): """比较不同算法的性能""" # 过滤掉训练失败的算法 valid_results = {name: result for name, result in results.items() if 'test_accuracy' in result} if not valid_results: print("没有算法成功训练,无法生成比较图。") return None names = [valid_results[name]['name'] for name in valid_results] accuracies = [valid_results[name]['test_accuracy'] for name in valid_results] plt.figure(figsize=(12, 6)) bars = plt.bar(names, accuracies, color='skyblue') # 根据是否支持中文选择标题 title = "不同算法的测试集准确率比较" if self.use_chinese else "Comparison of Test Set Accuracies for Different Algorithms" x_label = "算法" if self.use_chinese else "Algorithm" y_label = "准确率" if self.use_chinese else "Accuracy" plt.ylim(0, 1.05) plt.title(title) plt.xlabel(x_label) plt.ylabel(y_label) # 添加数值标签 for bar in bars: height = bar.get_height() plt.text(bar.get_x() + bar.get_width()/2., height + 0.01, f'{height:.4f}', ha='center', va='bottom') plt.xticks(rotation=45, ha='right') plt.tight_layout() return plt def plot_confusion_matrix(self, results, gas_data_loader, use_chinese=True, rotate_labels=45, fig_width=12, fig_height=10, font_size=10): """ 绘制混淆矩阵 参数: - results: 包含算法结果的字典 - gas_data_loader: 气体数据加载器实例 - use_chinese: 是否使用中文 - rotate_labels: 标签旋转角度,默认为45度 - fig_width: 图形的宽度,默认为12 - fig_height: 图形的高度,默认为10 - font_size: 字体大小,默认为10 """ # 过滤掉训练失败的算法 valid_results = {name: result for name, result in results.items() if 'test_accuracy' in result} if not valid_results: print("没有算法成功训练,无法生成混淆矩阵。") return None # 获取所有算法中出现的唯一标签 all_unique_labels = set() for name, result in valid_results.items(): all_unique_labels.update(result['unique_labels']) all_unique_labels = sorted(list(all_unique_labels)) # 创建标签名称映射 label_names = [] for label in all_unique_labels: # 尝试查找对应的多维度标签名称 label_name = None for key, label_id in gas_data_loader.multi_dimension_labels.items(): if label_id == label: # 获取标签名称而不是标签ID label_name = gas_data_loader.get_or_create_multi_dimension_label( key.split('_')[0], # 传感器类型 key.split('_')[1], # 气体类型 int(key.split('_')[2].replace('ppm', '')) # 浓度值 )[1] # 获取第二个返回值,即标签名称字典 break # 如果找到,使用对应的标签名称 if label_name and isinstance(label_name, dict): if use_chinese: label_names.append(label_name.get('cn', f"类别 {label}")) else: label_names.append(label_name.get('en', f"Class {label}")) else: # 如果没有找到,使用默认标签名称 label_names.append(f"类别 {label}" if use_chinese else f"Class {label}") for name, result in valid_results.items(): plt.figure(figsize=(fig_width, fig_height)) cm = confusion_matrix(result['y_test'], result['y_pred'], labels=all_unique_labels) disp = ConfusionMatrixDisplay(confusion_matrix=cm, display_labels=label_names) disp.plot(cmap=plt.cm.Blues) # 根据是否支持中文选择标题 title = f"{result['name']} 混淆矩阵" if use_chinese else f"{result['name']} Confusion Matrix" # 如果是单类别数据,添加说明 if result.get('is_single_class', False): title += " (单类别数据)" plt.title(title) # 旋转x轴标签 plt.xticks(rotation=rotate_labels, ha='right', rotation_mode='anchor', fontsize=font_size) plt.yticks(fontsize=font_size) plt.tight_layout() return plt def detect_dataset_type(dataset_path): """ 自动检测数据集类型:单一数据集或多数据集文件夹 参数: - dataset_path: 数据集路径 返回: - dataset_type: 'single' 或 'multiple' - file_paths: 文件路径列表 - gas_types: 气体类型列表 - concentrations: 浓度值列表 - sensor_types: 传感器类型列表 """ # 检查路径是否存在 if not os.path.exists(dataset_path): raise FileNotFoundError(f"路径不存在: {dataset_path}") # 检查是文件还是文件夹 if os.path.isfile(dataset_path): # 单一文件处理 file_paths = [dataset_path] # 从文件名提取传感器类型、气体类型和浓度 file_name = os.path.basename(dataset_path) sensor_type = extract_sensor_type(file_name) gas_type = extract_gas_type(file_name) concentration = extract_concentration(file_name) gas_types = [gas_type] concentrations = [concentration] sensor_types = [sensor_type] print(f"检测到单一数据集: {file_name}") print(f"传感器类型: {sensor_type}, 气体类型: {gas_type}, 浓度: {concentration}ppm") return 'single', file_paths, gas_types, concentrations, sensor_types elif os.path.isdir(dataset_path): # 文件夹处理 - 查找所有Excel文件 excel_files = [f for f in os.listdir(dataset_path) if f.endswith(('.xlsx', '.xls'))] if not excel_files: raise ValueError(f"文件夹中没有找到Excel文件: {dataset_path}") file_paths = [] gas_types = [] concentrations = [] sensor_types = [] for file in excel_files: file_path = os.path.join(dataset_path, file) file_paths.append(file_path) # 从文件名提取传感器类型、气体类型和浓度 sensor_type = extract_sensor_type(file) gas_type = extract_gas_type(file) concentration = extract_concentration(file) gas_types.append(gas_type) concentrations.append(concentration) sensor_types.append(sensor_type) print(f"找到数据集文件: {file}") print(f"传感器类型: {sensor_type}, 气体类型: {gas_type}, 浓度: {concentration}ppm") print(f"总共找到 {len(file_paths)} 个数据集文件") return 'multiple', file_paths, gas_types, concentrations, sensor_types else: raise ValueError(f"无法识别的路径: {dataset_path}") def extract_sensor_type(file_name): """从文件名提取传感器类型""" # 定义传感器类型的正则表达式模式 sensor_patterns = { 'MP2': r'(^MP2[^a-zA-Z0-9]|MP2$)', 'MP3B': r'(^MP3B[^a-zA-Z0-9]|MP3B$)', 'MP503': r'(^MP503[^a-zA-Z0-9]|MP503$)', 'MP801': r'(^MP801[^a-zA-Z0-9]|MP801$)', 'MQ2': r'(^MQ2[^a-zA-Z0-9]|MQ2$)', 'MQ7B': r'(^MQ7B[^a-zA-Z0-9]|MQ7B$)' } # 转换为大写以提高匹配率 file_name_upper = file_name.upper() # 尝试匹配传感器类型 for sensor_type, pattern in sensor_patterns.items(): if re.search(pattern, file_name_upper): return sensor_type # 如果没有匹配到,返回默认值 print(f"警告: 无法从文件名 '{file_name}' 中提取传感器类型,使用默认值 'MP2'") return 'MP2' def extract_gas_type(file_name): """从文件名提取气体类型""" # 定义基础气体类型的中英文名称映射 gas_name_mapping = { 'bingtong': 'acetone', '丙酮': 'acetone', 'jiaben': 'toluene', '甲苯': 'toluene', 'jiachun': 'methanol', '甲醇': 'methanol', 'jiaquan': 'formaldehyde', '甲醛': 'formaldehyde', 'yichun': 'ethanol', '乙醇': 'ethanol' } # 去除文件扩展名 file_name_without_ext = os.path.splitext(file_name)[0] # 按照固定格式"传感器_气体名称_浓度"分割文件名 parts = file_name_without_ext.split('_') # 确保有足够的部分 if len(parts) < 3: print(f"警告: 文件名格式不符合预期: {file_name}") return 'acetone' # 获取气体名称部分 gas_name_part = parts[1] # 检查是否为混合气体 if '+' in gas_name_part or '+' in gas_name_part: # 处理混合气体 # 统一分隔符 gas_name_part = gas_name_part.replace('+', '+') gas_components = gas_name_part.split('+') # 转换为标准气体名称 standard_gas_names = [] for component in gas_components: # 先尝试中文名称映射 standard_name = gas_name_mapping.get(component, None) if standard_name: standard_gas_names.append(standard_name) else: # 如果是英文名称,直接添加 if component.lower() in ['acetone', 'toluene', 'methanol', 'formaldehyde', 'ethanol']: standard_gas_names.append(component.lower()) else: print(f"警告: 无法识别的气体成分: {component}") # 按字母顺序排序以确保一致性 standard_gas_names.sort() # 组合成混合气体名称 if len(standard_gas_names) > 1: return '+'.join(standard_gas_names) elif len(standard_gas_names) == 1: return standard_gas_names[0] # 处理单一气体 # 先尝试中文名称映射 standard_name = gas_name_mapping.get(gas_name_part, None) if standard_name: return standard_name # 如果是英文名称,直接返回小写形式 if gas_name_part.lower() in ['acetone', 'toluene', 'methanol', 'formaldehyde', 'ethanol']: return gas_name_part.lower() # 如果没有匹配到,返回默认值 print(f"警告: 无法从文件名 '{file_name}' 中提取气体类型,使用默认值 'acetone'") return 'acetone' def extract_concentration(file_name): """从文件名提取浓度值""" # 去除文件扩展名 file_name_without_ext = os.path.splitext(file_name)[0] # 按照固定格式"传感器_气体名称_浓度"分割文件名 parts = file_name_without_ext.split('_') # 确保有足够的部分 if len(parts) < 3: print(f"警告: 文件名格式不符合预期: {file_name}") return 20 # 获取浓度部分 concentration_part = parts[2] # 提取数字部分 match = re.search(r'(\d+)', concentration_part) if match: return int(match.group(1)) # 如果没有匹配到,返回默认值 print(f"警告: 无法从文件名 '{file_name}' 中提取浓度值,使用默认值 20ppm") return 20 def main(): """主函数""" # 检查中文字体支持 chinese_supported = check_chinese_font_support() # 创建数据加载器 data_loader = GasSensorDataAnalyzer() # 定义数据集路径 dataset_path = r"C:\Users\Cong\Desktop\作业\项目\六通道2混合\2_MP2" try: # 自动检测数据集类型 dataset_type, file_paths, gas_types, concentrations, sensor_types = detect_dataset_type(dataset_path) # 根据检测结果加载数据 if dataset_type == 'single': # 加载单一数据集 X, y = data_loader.load_dataset(file_paths[0], gas_types[0], concentrations[0], sensor_types[0]) else: # 加载多个数据集并合并 X, y = data_loader.load_multiple_gas_data(file_paths, gas_types, concentrations, sensor_types) if X is None or len(X) == 0: print("No valid data available for training. Please check file paths and formats.") return print(f"加载的数据集总样本数: {len(X)}") print(f"数据集中的类别数量: {len(np.unique(y))}") # 创建算法选择器,根据中文字体支持情况决定是否使用中文 selector = AlgorithmSelector(use_chinese=chinese_supported) # 自定义参数配置示例 selector.set_algorithm_params('knn', {'n_neighbors': 3, 'metric': 'manhattan'}) selector.set_algorithm_params('svm', {'C': 0.8, 'kernel': 'linear'}) selector.set_algorithm_params('neural_network', {'hidden_layer_sizes': (150, 75)}) # 训练所有算法 results = selector.train_models(X, y) # 比较算法性能 plt1 = selector.compare_algorithms(results) if plt1: plt1.savefig('algorithm_comparison.png') plt1.close() # 绘制混淆矩阵 plt2 = selector.plot_confusion_matrix(results, data_loader, use_chinese=chinese_supported, rotate_labels=45,fig_width=20, fig_height=20, font_size=8) if plt2: plt2.savefig('confusion_matrix.png') plt2.close() print("\n算法比较结果已保存为 'algorithm_comparison.png'") print("混淆矩阵已保存为 'confusion_matrix.png'") except Exception as e: print(f"程序执行过程中发生错误: {e}") if __name__ == "__main__": main()还有一个是tempcoderunnerfile.py文件:@app.route('/upload', methods=['POST']) def upload_file(): """处理文件上传""" if 'files' not in request.files: return jsonify({'error': 'No file part'}), 400 files = request.files.getlist('files') gas_type = request.form.get('gas_type', 'acetone') concentration = int(request.form.get('concentration', 20)) if not files or files[0].filename == '': return jsonify({'error': 'No selected file'}), 400 datasets = [] for file in files: if file and allowed_file(file.filename): # 保存临时文件 file_path = os.path.join(app.config['UPLOAD_FOLDER'], file.filename) file.save(file_path) # 加载数据 data = data_loader.load_single_gas_data(file_path, gas_type, concentration) datasets.append(data) # 删除临时文件 os.remove(file_path) # 合并数据集 X, y = data_loader.combine_datasets(datasets) if X is None or len(X) == 0: return jsonify({'error': 'No valid data loaded'}), 400 # 保存合并后的数据 df = pd.DataFrame(X) df['label'] = y file_path = os.path.join(app.config['UPLOAD_FOLDER'], 'temp_data.xlsx') df.to_excel(file_path, index=False) return jsonify({ 'status': 'success', 'sample_count': len(X), 'feature_count': X.shape[1], 'gas_type': gas_type, 'concentration': concentration })请根据这两个文件重修修改app.py文件,确保他在algorithmselection呈现的页面中当我选择两个文件进入的时候能够分析数据

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