已知一维空间内有20个节点(s1=0,s2=0.0001, s3=0.0002,…,s20=0.0019),每个节点包含3个特征值(u,b,midu),其中有5个节点的特征值已知,如何预测其余15个节点的特征值。 请应用tensorflow 2.X写一段代码,使用图卷积网络GCN预测节点的未知特征值,即输入20个s、代表连接的邻接矩阵,和其中5个节点的特征值u,b,midu,输出其余15个节点的u,b,midu。将loss设置为预测值(u,b,midu)对s的导数的和。
时间: 2024-02-12 16:05:24 浏览: 58
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好的,我会为您提供一份 TensorFlow 2.x 的代码,用于应用图卷积网络(GCN)预测节点的未知特征值。以下是代码:
```python
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import layers
# 定义输入
num_nodes = 20
num_features = 3
num_known_nodes = 5
# 生成邻接矩阵(A)和特征矩阵(X)
A = tf.ones((num_nodes, num_nodes))
X = tf.random.normal((num_nodes, num_features))
# 定义模型
class GCN(tf.keras.Model):
def __init__(self):
super(GCN, self).__init__()
self.conv1 = layers.Dense(16, activation='relu')
self.conv2 = layers.Dense(num_features)
def call(self, inputs):
x, a = inputs
x = self.conv1(tf.matmul(a, x))
x = self.conv2(tf.matmul(a, x))
return x
model = GCN()
# 定义损失函数
def custom_loss(y_true, y_pred):
return tf.reduce_sum(tf.gradients(y_pred, A))
# 定义优化器
optimizer = tf.keras.optimizers.Adam()
# 训练模型
for i in range(num_known_nodes, num_nodes):
with tf.GradientTape() as tape:
y_pred = model([X, A])
loss = custom_loss(X[i], y_pred[i])
grads = tape.gradient(loss, model.trainable_weights)
optimizer.apply_gradients(zip(grads, model.trainable_weights))
# 预测未知节点的特征值
y_pred = model([X, A])[num_known_nodes:]
print(y_pred)
```
这段代码中,我们首先定义了输入,包括节点数量、每个节点的特征数以及已知特征值的节点数量。然后,我们生成了邻接矩阵和特征矩阵,并定义了 GCN 模型。接着,我们定义了损失函数和优化器,并使用已知的节点特征值对模型进行训练。最后,我们使用模型预测未知节点的特征值,并输出预测结果。
请注意,这段代码中的 GCN 模型仅包含两个全连接层。如果您需要更复杂的模型,请根据需要进行修改。此外,损失函数的定义方式也可以根据需求进行修改。
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