编写pytorch代码,定义个lstm模型,定义个cpso优化算法,调用优化算法去优化模型,读取训练集trainset,计算在训练集上的损失,将最优的参数设置给模型,读取测试集testset,再测试集上测试模型,并输出测试损失,绘制测试集的预测值和实际值,计算测试集的均方根误差

时间: 2024-03-21 21:43:30 浏览: 19
好的,以下是代码实现: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.utils.data import DataLoader, Dataset import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 定义LSTM模型 class LSTM(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): super(LSTM, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.lstm = nn.LSTM(input_size, hidden_size) self.linear = nn.Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, input): lstm_out, _ = self.lstm(input.view(len(input), 1, -1)) output = self.linear(lstm_out.view(len(input), -1)) return output[-1] # 定义CPSO优化算法 class CPSO: def __init__(self, pop_size, dim, max_iter, c1=2, c2=2, w_min=0.4, w_max=0.9): self.pop_size = pop_size self.dim = dim self.max_iter = max_iter self.c1 = c1 self.c2 = c2 self.w_min = w_min self.w_max = w_max self.w = w_max self.c = c1 + c2 self.x = torch.rand(pop_size, dim) self.v = torch.rand(pop_size, dim) self.pbest = self.x.clone().detach() self.gbest = self.pbest[0] def optimize(self, model, trainset): # 适应值函数 def fitness_func(x): with torch.no_grad(): for i, param in enumerate(model.parameters()): param.data = x[i] loss_func = nn.MSELoss() loss = 0 for data, label in trainset: output = model(data) loss += loss_func(output, label) return loss.item() # 初始化粒子群 pbest_fit = [fitness_func(x) for x in self.x] gbest_fit = min(pbest_fit) gbest_idx = pbest_fit.index(gbest_fit) self.gbest = self.pbest[gbest_idx] # 开始迭代 for iter in range(self.max_iter): r1 = torch.rand(self.pop_size, self.dim) r2 = torch.rand(self.pop_size, self.dim) self.v = self.w * self.v + self.c1 * r1 * (self.pbest - self.x) + self.c2 * r2 * (self.gbest - self.x) self.x = self.x + self.v self.x = torch.clamp(self.x, 0, 1) # 限制参数范围 fit = [fitness_func(x) for x in self.x] for i in range(self.pop_size): if fit[i] < pbest_fit[i]: self.pbest[i] = self.x[i] pbest_fit[i] = fit[i] if min(pbest_fit) < gbest_fit: gbest_fit = min(pbest_fit) gbest_idx = pbest_fit.index(gbest_fit) self.gbest = self.pbest[gbest_idx] self.w = self.w_max - (self.w_max - self.w_min) * iter / self.max_iter # 将最优的参数设置给模型 with torch.no_grad(): for i, param in enumerate(model.parameters()): param.data = self.gbest[i] # 定义数据集 class MyDataset(Dataset): def __init__(self, data, label): self.data = torch.tensor(data, dtype=torch.float) self.label = torch.tensor(label, dtype=torch.float) def __getitem__(self, index): return self.data[index], self.label[index] def __len__(self): return len(self.data) # 读取数据集 train_data = np.load('train_data.npy') train_label = np.load('train_label.npy') test_data = np.load('test_data.npy') test_label = np.load('test_label.npy') trainset = MyDataset(train_data, train_label) testset = MyDataset(test_data, test_label) # 定义模型和优化算法 model = LSTM(1, 16, 1) cpso = CPSO(10, sum(p.numel() for p in model.parameters()), 100) # 使用CPSO优化模型 cpso.optimize(model, trainset) # 在训练集上计算损失 with torch.no_grad(): loss_func = nn.MSELoss() loss = 0 for data, label in trainset: output = model(data) loss += loss_func(output, label) print('训练集损失:', loss.item()) # 在测试集上测试模型 with torch.no_grad(): loss_func = nn.MSELoss() loss = 0 predict_list = [] label_list = [] for data, label in testset: output = model(data) loss += loss_func(output, label) predict_list.append(output.item()) label_list.append(label.item()) print('测试集损失:', loss.item()) # 绘制测试集的预测值和实际值 plt.plot(label_list) plt.plot(predict_list) plt.legend(['label', 'predict']) plt.show() # 计算测试集的均方根误差 rmse = np.sqrt(np.mean((np.array(label_list) - np.array(predict_list)) ** 2)) print('测试集均方根误差:', rmse) ``` 需要注意的是,这段代码中的数据集格式为numpy数组,如果数据集为其他格式,需要进行相应的转换。另外,在实际使用中,可能需要根据情况对模型结构、优化算法等进行调整。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Pytorch加载部分预训练模型的参数实例

今天小编就为大家分享一篇Pytorch加载部分预训练模型的参数实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

Pytorch之保存读取模型实例

今天小编就为大家分享一篇Pytorch之保存读取模型实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

使用pytorch搭建AlexNet操作(微调预训练模型及手动搭建)

本文介绍了如何在pytorch下搭建AlexNet,使用了两种方法,一种是直接加载预训练模型,并根据自己的需要微调(将最后一层全连接层输出由1000改为10),另一种是手动搭建。 构建模型类的时候需要继承自torch.nn.Module...
recommend-type

pytorch 模型的train模式与eval模式实例

今天小编就为大家分享一篇pytorch 模型的train模式与eval模式实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

PyTorch和Keras计算模型参数的例子

今天小编就为大家分享一篇PyTorch和Keras计算模型参数的例子,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

解释minorization-maximization (MM) algorithm,并给出matlab代码编写的例子

Minorization-maximization (MM) algorithm是一种常用的优化算法,用于求解非凸问题或含有约束的优化问题。该算法的基本思想是通过构造一个凸下界函数来逼近原问题,然后通过求解凸下界函数的最优解来逼近原问题的最优解。具体步骤如下: 1. 初始化参数 $\theta_0$,设 $k=0$; 2. 构造一个凸下界函数 $Q(\theta|\theta_k)$,使其满足 $Q(\theta_k|\theta_k)=f(\theta_k)$; 3. 求解 $Q(\theta|\theta_k)$ 的最优值 $\theta_{k+1}=\arg\min_\theta Q(
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。