堆叠自编码器python代码

时间: 2023-10-28 07:00:03 浏览: 53
下面是一个堆叠自编码器(Stacked Autoencoder)的简单示例代码,使用Python编写并使用TensorFlow库: ```python import tensorflow as tf import numpy as np class StackedAutoencoder: def __init__(self, layers): self.layers = layers self.weights = [] self.biases = [] def build(self): num_layers = len(self.layers) for i in range(num_layers - 1): input_dim = self.layers[i] output_dim = self.layers[i+1] # 随机初始化权重和偏置 weight = tf.Variable(tf.random.normal(shape=(input_dim, output_dim))) bias = tf.Variable(tf.random.normal(shape=(output_dim,))) self.weights.append(weight) self.biases.append(bias) def encode(self, x): encoded = x for weight, bias in zip(self.weights, self.biases): encoded = tf.nn.sigmoid(tf.matmul(encoded, weight) + bias) return encoded def decode(self, encoded): decoded = encoded for weight, bias in zip(reversed(self.weights), reversed(self.biases)): decoded = tf.nn.sigmoid(tf.matmul(decoded, tf.transpose(weight)) + bias) return decoded # 示例用法 # 定义网络结构 layers = [784, 256, 64, 256, 784] # 构建自编码器 autoencoder = StackedAutoencoder(layers) autoencoder.build() # 使用MNIST数据集作为例子 (x_train, _), (x_test, _) = tf.keras.datasets.mnist.load_data() # 数据预处理 x_train = x_train / 255.0 x_test = x_test / 255.0 # 将图像转换为向量形式 x_train = x_train.reshape((-1, 784)) x_test = x_test.reshape((-1, 784)) # 定义训练参数 epochs = 10 batch_size = 128 learning_rate = 0.001 # 定义优化器和损失函数 optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=learning_rate) mse_loss = tf.keras.losses.MeanSquaredError() # 训练自编码器 for epoch in range(epochs): num_batches = x_train.shape[0] // batch_size for batch in range(num_batches): start = batch * batch_size end = (batch + 1) * batch_size # 前向传播 with tf.GradientTape() as tape: encoded = autoencoder.encode(x_train[start:end]) decoded = autoencoder.decode(encoded) # 计算重构误差 loss = mse_loss(x_train[start:end], decoded) # 反向传播 gradients = tape.gradient(loss, autoencoder.weights + autoencoder.biases) optimizer.apply_gradients(zip(gradients, autoencoder.weights + autoencoder.biases)) print(f"Epoch {epoch+1}/{epochs}, Loss: {loss.numpy()}") # 测试自编码器 encoded_images = autoencoder.encode(x_test) decoded_images = autoencoder.decode(encoded_images) # 显示原始图像和重构图像 import matplotlib.pyplot as plt n = 10 # 只显示前10个图像 plt.figure(figsize=(20, 4)) for i in range(n): # 原始图像 ax = plt.subplot(2, n, i+1) plt.imshow(x_test[i].reshape(28, 28)) plt.title("Original") plt.gray() ax.get_xaxis().set_visible(False) ax.get_yaxis().set_visible(False) # 重构图像 ax = plt.subplot(2, n, i+1+n) plt.imshow(decoded_images[i].numpy().reshape(28, 28)) plt.title("Reconstructed") plt.gray() ax.get_xaxis().set_visible(False) ax.get_yaxis().set_visible(False) plt.show() ``` 这段代码演示了如何使用堆叠自编码器进行无监督学习,以MNIST数据集为例。它包括定义网络结构、构建自编码器、训练自编码器和测试自编码器等步骤。最后,它还展示了原始图像和重构图像的对比。你可以根据需要进行修改和扩展。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

华为OD机试D卷 - 用连续自然数之和来表达整数 - 免费看解析和代码.html

私信博主免费获取真题解析以及代码
recommend-type

Screenshot_2024-05-10-20-21-01-857_com.chaoxing.mobile.jpg

Screenshot_2024-05-10-20-21-01-857_com.chaoxing.mobile.jpg
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

spring添加xml配置文件

1. 创建一个新的Spring配置文件,例如"applicationContext.xml"。 2. 在文件头部添加XML命名空间和schema定义,如下所示: ``` <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
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。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这
recommend-type

输出这段Python代码输出所有3位整数中,个位是5且是3的倍数的整数

``` for i in range(100,1000): if i%10 == 5 and i%3 == 0: print(i) ``` 输出结果: ``` 105 135 165 195 225 255 285 315 345 375 405 435 465 495 525 555 585 615 645 675 705 735 765 795 825 855 885 915 945 975 ```