请写一个使用MLP神经网络进行混凝土强度预测的代码,数据集包括有五个输入变量和一个输出变量,共1030个样本数。要求输出预测图,求得平均绝对误差、平均绝对百分误差、均方根误差、R2等评价指标。拟合精度越精确越好。

时间: 2024-03-17 20:40:34 浏览: 161
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基于卷积神经网络(CNN)数据回归预测,多变量输入单变量输出,MATLAB代码 评价指标包括:R2、MAE、MSE、RMSE

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好的,以下是使用MLP神经网络进行混凝土强度预测的Python代码,使用Keras库实现,同时计算了平均绝对误差、平均绝对百分误差、均方根误差和R方值等评价指标,并绘制了预测图。 ```python import pandas as pd import numpy as np from sklearn.metrics import mean_absolute_error, mean_squared_error, r2_score from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense from keras.callbacks import EarlyStopping import matplotlib.pyplot as plt # 读取数据集 data = pd.read_excel('concrete_data.xlsx') # 分离自变量和因变量 X = data.iloc[:, :-1].values y = data.iloc[:, -1].values # 数据集归一化处理 for i in range(X.shape[1]): X[:, i] = (X[:, i] - X[:, i].mean()) / X[:, i].std() y = (y - y.mean()) / y.std() # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 构建MLP模型 model = Sequential() model.add(Dense(32, input_shape=(X_train.shape[1],), activation='relu')) model.add(Dense(16, activation='relu')) model.add(Dense(1)) # 模型编译 model.compile(loss='mse', optimizer='adam') # 设置EarlyStopping early_stopping = EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=20) # 训练模型 history = model.fit(X_train, y_train, epochs=500, batch_size=32, validation_split=0.2, callbacks=[early_stopping]) # 在测试集上进行预测 y_pred = model.predict(X_test) # 计算评价指标 mae = mean_absolute_error(y_test, y_pred) mape = np.mean(np.abs((y_test - y_pred) / y_test)) * 100 rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y_test, y_pred)) r2 = r2_score(y_test, y_pred) # 输出评价指标 print('MAE:', mae) print('MAPE:', mape) print('RMSE:', rmse) print('R2 Score:', r2) # 绘制预测图 plt.plot(y_test, label='True') plt.plot(y_pred, label='Predicted') plt.legend() plt.show() ``` 其中,数据集`concrete_data.xlsx`包含了五个输入变量和一个输出变量,共有1030个样本。代码首先读取数据集,并将自变量和因变量分离出来,然后对自变量和因变量进行归一化处理。接着,使用`train_test_split`函数将数据集划分为训练集和测试集。然后,构建一个包含两个隐藏层的MLP模型,并使用`Adam`优化器和均方误差损失函数进行模型编译。在训练模型时,使用`EarlyStopping`回调函数进行早期停止,以避免过拟合。训练完模型后,使用模型在测试集上进行预测,并计算平均绝对误差、平均绝对百分误差、均方根误差和R方值等评价指标。最后,绘制预测图。
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