Joint Adaptation Networks matlab例子

以下是 Joint Adaptation Networks 的 MATLAB 例子：

1. 准备源域数据和目标域数据

假设我们有两个数据集：MNIST 和 USPS。我们将 MNIST 数据集作为源域数据，USPS 数据集作为目标域数据。我们可以使用 MATLAB 内置的数据集工具箱或者自己编写代码来读取数据。

% 读取 MNIST 数据集
mnist = imageDatastore('MNIST_dataset_path', 'IncludeSubfolders', true, 'LabelSource', 'foldernames');

% 读取 USPS 数据集
usps = imageDatastore('USPS_dataset_path', 'IncludeSubfolders', true, 'LabelSource', 'foldernames');

2. 从源域数据中训练一个源域分类器

我们使用一个简单的 CNN 分类器来训练 MNIST 数据集。可以使用 MATLAB 中的 `trainNetwork` 函数来训练分类器。

% 定义网络结构
layers = [
    imageInputLayer([28 28 1])
    convolution2dLayer(5, 20)
    reluLayer()
    maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2)
    fullyConnectedLayer(10)
    softmaxLayer()
    classificationLayer()
];

% 设置训练选项
options = trainingOptions('sgdm', ...
    'MaxEpochs', 20, ...
    'InitialLearnRate', 0.001, ...
    'Verbose', false, ...
    'Plots', 'training-progress');

% 开始训练
net_mnist = trainNetwork(mnist, layers, options);

3. 利用源域分类器对目标域数据进行特征提取

我们利用训练好的 MNIST 分类器对 USPS 数据集进行特征提取。可以使用 MATLAB 中的 `activations` 函数来提取分类器的某一层的输出。

% 定义特征提取器
feature_extractor = net_mnist.Layers(1:5);

% 提取 USPS 数据集的特征
usps_features = activations(feature_extractor, usps, 'fc1', 'OutputAs', 'rows');

4. 训练 JAN 模型

我们使用 JAN 模型来实现从 MNIST 数据集到 USPS 数据集的知识迁移。可以使用 MATLAB 中的 `trainNetwork` 函数来训练 JAN 模型。

% 定义 JAN 模型
layers = [
    imageInputLayer([28 28 1])
    convolution2dLayer(5, 20)
    reluLayer()
    maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2)
    fullyConnectedLayer(100)
    reluLayer()
    fullyConnectedLayer(10)
    softmaxLayer()
    classificationLayer()
];

jan_net = trainNetwork(usps_features, usps.Labels, layers, options);

5. 对目标域数据进行分类

利用训练好的 JAN 模型对 USPS 数据集进行分类。

% 提取 USPS 数据集的特征
usps_test_features = activations(feature_extractor, usps_test, 'fc1', 'OutputAs', 'rows');

% 使用 JAN 模型对 USPS 测试数据进行分类
usps_pred = classify(jan_net, usps_test_features);

6. 评估模型性能

使用 MATLAB 中的分类性能评估函数来评估 JAN 模型的性能。

% 计算混淆矩阵
cm = confusionmat(usps_test.Labels, usps_pred);

% 计算分类准确率
accuracy = sum(diag(cm)) / sum(cm(:));