当前位置: 首页 > news >正文

python-pytorch 利用pytorch对堆叠自编码器进行训练和验证

利用pytorch对堆叠自编码器进行训练和验证

  • 一、数据生成
  • 二、定义自编码器模型
  • 三、训练函数
  • 四、训练堆叠自编码器
  • 五、将已训练的自编码器级联
  • 六、微调整个堆叠自编码器

一、数据生成

随机生成一些数据来模拟训练和验证数据集:

import torch# 随机生成数据
n_samples = 1000
n_features = 784  # 例如,28x28图像的像素数
train_data = torch.rand(n_samples, n_features)
val_data = torch.rand(int(n_samples * 0.1), n_features)

二、定义自编码器模型

import torch.nn as nnclass Autoencoder(nn.Module):def __init__(self, input_size, hidden_size):super(Autoencoder, self).__init__()self.encoder = nn.Sequential(nn.Linear(input_size, hidden_size),nn.Tanh())self.decoder = nn.Sequential(nn.Linear(hidden_size, input_size),nn.Tanh())def forward(self, x):x = self.encoder(x)x = self.decoder(x)return x

三、训练函数

定义一个函数来训练自编码器:

def train_ae(model, train_loader, val_loader, num_epochs, criterion, optimizer):for epoch in range(num_epochs):# Trainingmodel.train()train_loss = 0for batch_data in train_loader:optimizer.zero_grad()outputs = model(batch_data)loss = criterion(outputs, batch_data)loss.backward()optimizer.step()train_loss += loss.item()train_loss /= len(train_loader)print(f"Epoch {epoch+1}/{num_epochs}, Training Loss: {train_loss:.4f}")# Validationmodel.eval()val_loss = 0with torch.no_grad():for batch_data in val_loader:outputs = model(batch_data)loss = criterion(outputs, batch_data)val_loss += loss.item()val_loss /= len(val_loader)print(f"Epoch {epoch+1}/{num_epochs}, Validation Loss: {val_loss:.4f}")

四、训练堆叠自编码器

使用上面定义的函数来训练自编码器:

from torch.utils.data import DataLoader# DataLoader
batch_size = 32
train_loader = DataLoader(train_data, batch_size=batch_size, shuffle=True)
val_loader = DataLoader(val_data, batch_size=batch_size, shuffle=False)# 训练第一个自编码器
ae1 = Autoencoder(input_size=784, hidden_size=400)
optimizer = torch.optim.Adam(ae1.parameters(), lr=0.001)
criterion = nn.MSELoss()
train_ae(ae1, train_loader, val_loader, 10, criterion, optimizer)# 使用第一个自编码器的编码器对数据进行编码
encoded_train_data = []
for data in train_loader:encoded_train_data.append(ae1.encoder(data))
encoded_train_loader = DataLoader(torch.cat(encoded_train_data), batch_size=batch_size, shuffle=True)encoded_val_data = []
for data in val_loader:encoded_val_data.append(ae1.encoder(data))
encoded_val_loader = DataLoader(torch.cat(encoded_val_data), batch_size=batch_size, shuffle=False)# 训练第二个自编码器
ae2 = Autoencoder(input_size=400, hidden_size=200)
optimizer = torch.optim.Adam(ae2.parameters(), lr=0.001)
train_ae(ae2, encoded_train_loader, encoded_val_loader, 10, criterion, optimizer)# 使用第二个自编码器的编码器对数据进行编码
encoded_train_data = []
for data in train_loader:encoded_train_data.append(ae2.encoder(data))
encoded_train_loader = DataLoader(torch.cat(encoded_train_data), batch_size=batch_size, shuffle=True)encoded_val_data = []
for data in val_loader:encoded_val_data.append(ae2.encoder(data))
encoded_val_loader = DataLoader(torch.cat(encoded_val_data), batch_size=batch_size, shuffle=False)# 训练第三个自编码器
ae3 = Autoencoder(input_size=400, hidden_size=200)
optimizer = torch.optim.Adam(ae3.parameters(), lr=0.001)
train_ae(ae3, encoded_train_loader, encoded_val_loader, 10, criterion, optimizer)# 使用第三个自编码器的编码器对数据进行编码
encoded_train_data = []
for data in train_loader:encoded_train_data.append(ae3.encoder(data))
encoded_train_loader = DataLoader(torch.cat(encoded_train_data), batch_size=batch_size, shuffle=True)encoded_val_data = []
for data in val_loader:encoded_val_data.append(ae3.encoder(data))
encoded_val_loader = DataLoader(torch.cat(encoded_val_data), batch_size=batch_size, shuffle=False)

五、将已训练的自编码器级联

class StackedAutoencoder(nn.Module):def __init__(self, ae1, ae2, ae3):super(StackedAutoencoder, self).__init__()self.encoder = nn.Sequential(ae1.encoder, ae2.encoder, ae3.encoder)self.decoder = nn.Sequential(ae3.decoder, ae2.decoder, ae1.decoder)def forward(self, x):x = self.encoder(x)x = self.decoder(x)return xsae = StackedAutoencoder(ae1, ae2, ae3)

六、微调整个堆叠自编码器

在整个数据集上重新训练堆叠自编码器来完成。

train_autoencoder(sae, train_dataset)
http://www.lryc.cn/news/182941.html

相关文章:

  • 制作 3 档可调灯程序编写
  • 源码分享-M3U8数据流ts的AES-128解密并合并---GoLang实现
  • CSDN Q: “这段代码算是在STC89C52RC51单片机上完成PWM呼吸灯了吗?“
  • Linux系统编程系列之线程池
  • Linux CentOS7 vim多文件与多窗口操作
  • SPI 通信协议
  • 【图像处理】使用各向异性滤波器和分割图像处理从MRI图像检测脑肿瘤(Matlab代码实现)
  • 5个适合初学者的初级网络安全工作,网络安全就业必看
  • Kafka核心原理
  • 探秘前后端开发世界:猫头虎带你穿梭编程的繁忙街区,解锁全栈之路
  • 洛谷_分支循环
  • MySQL数据库入门到精通——进阶篇(3)
  • Mind Map:大语言模型中的知识图谱提示激发思维图10.1+10.2
  • [引擎开发] 杂谈ue4中的Vulkan
  • docker--redis容器部署及地理空间API的使用示例-II
  • Vue中如何进行文件浏览与文件管理
  • jenkins利用插件Active Choices Plug-in达到联动显示或隐藏参数,且参数值可修改
  • 香蕉叶病害数据集
  • 天地无用 - 修改朋友圈的定位: 高德地图 + 爱思助手
  • AtCoder Beginner Contest 232(A-G)
  • 计算机网络(第8版)-第5章 运输层
  • AtCoder Beginner Contest 231(D-F,H)
  • 【Python】map
  • Swift 5.9 与 SwiftUI 5.0 中新 Observation 框架应用之深入浅出
  • 【已解决】在 Vite 项目中使用 eslint-config-ali 时遇到的解析错误
  • 蓝桥杯每日一题2023.10.5
  • PyTorch实例:简单线性回归的训练和反向传播解析
  • Arcgis提取玉米种植地分布,并以此为掩膜提取遥感影像
  • 软件工程与计算总结(四)项目管理基础
  • 【Python】datetime 库