分别使用keras-gpu和pytorch搭建cnn-GRU-attention预测负荷

时间: 2023-08-08 14:06:32 浏览: 199
使用 Keras-GPU 搭建 CNN-GRU-Attention 模型: 首先导入必要的库: ``` import numpy as np import pandas as pd import keras.backend as K from keras.models import Model from keras.layers import Input, Dense, Embedding, Conv1D, MaxPooling1D, GRU, Bidirectional, TimeDistributed, Flatten, Dropout, Lambda ``` 接着加载数据: ``` # 加载数据 data = pd.read_csv('data.csv') # 分割特征和标签 X = data.iloc[:, :-1].values y = data.iloc[:, -1].values # 将标签转换为one-hot编码 y = pd.get_dummies(y).values ``` 构建模型: ``` def cnn_gru_att(): input_layer = Input(shape=(X.shape[1],)) # embedding层 emb = Embedding(input_dim=VOCAB_SIZE, output_dim=EMB_SIZE)(input_layer) # CNN层 conv1 = Conv1D(filters=64, kernel_size=3, activation='relu', padding='same')(emb) pool1 = MaxPooling1D(pool_size=2)(conv1) conv2 = Conv1D(filters=128, kernel_size=3, activation='relu', padding='same')(pool1) pool2 = MaxPooling1D(pool_size=2)(conv2) conv3 = Conv1D(filters=256, kernel_size=3, activation='relu', padding='same')(pool2) pool3 = MaxPooling1D(pool_size=2)(conv3) # GRU层 gru = Bidirectional(GRU(units=128, return_sequences=True))(pool3) # Attention层 attention = TimeDistributed(Dense(1, activation='tanh'))(gru) attention = Flatten()(attention) attention = Lambda(lambda x: K.softmax(x))(attention) attention = RepeatVector(256)(attention) attention = Permute([2, 1])(attention) # 加权求和 sent_representation = Multiply()([gru, attention]) sent_representation = Lambda(lambda xin: K.sum(xin, axis=-2), output_shape=(256,))(sent_representation) # 全连接层 fc1 = Dense(units=256, activation='relu')(sent_representation) fc2 = Dense(units=128, activation='relu')(fc1) output_layer = Dense(units=NUM_CLASSES, activation='softmax')(fc2) model = Model(inputs=input_layer, outputs=output_layer) return model ``` 使用 PyTorch 搭建 CNN-GRU-Attention 模型: 首先导入必要的库: ``` import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F ``` 接着定义模型: ``` class CNN_GRU_ATT(nn.Module): def __init__(self, vocab_size, emb_size, num_filters, kernel_sizes, hidden_size, num_classes, dropout_rate): super(CNN_GRU_ATT, self).__init__() # embedding层 self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, emb_size) # CNN层 self.convs = nn.ModuleList([nn.Conv1d(in_channels=emb_size, out_channels=num_filters, kernel_size=ks) for ks in kernel_sizes]) # GRU层 self.gru = nn.GRU(input_size=num_filters*len(kernel_sizes), hidden_size=hidden_size, bidirectional=True, batch_first=True) # Attention层 self.attention_layer = nn.Linear(hidden_size*2, 1) # 全连接层 self.fc1 = nn.Linear(hidden_size*2, hidden_size) self.fc2 = nn.Linear(hidden_size, num_classes) # Dropout层 self.dropout = nn.Dropout(dropout_rate) def forward(self, x): # embedding层 embedded = self.embedding(x) # CNN层 conv_outputs = [] for conv in self.convs: conv_output = F.relu(conv(embedded.transpose(1, 2))) pooled_output = F.max_pool1d(conv_output, conv_output.size(2)).squeeze(2) conv_outputs.append(pooled_output) cnn_output = torch.cat(conv_outputs, dim=1) # GRU层 gru_output, _ = self.gru(cnn_output.unsqueeze(0)) gru_output = gru_output.squeeze(0) # Attention层 attention_weights = F.softmax(self.attention_layer(gru_output), dim=0) attention_output = (gru_output * attention_weights).sum(dim=0) # 全连接层 fc1_output = self.dropout(F.relu(self.fc1(attention_output))) fc2_output = self.fc2(fc1_output) return fc2_output ``` 以上是使用 Keras-GPU 和 PyTorch 搭建 CNN-GRU-Attention 模型的示例代码,需要根据具体的任务修改模型参数和数据处理方式。
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