在pytorch上构建卷积神经网络来实现VAE,并对矩阵数据进行降噪的代码

时间: 2023-03-20 08:01:35 浏览: 304
下面是一个使用PyTorch构建卷积神经网络实现VAE并对矩阵数据进行降噪的代码示例: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F class VAE(nn.Module): def __init__(self, input_size, latent_size): super(VAE, self).__init__() # 定义编码器 self.encoder = nn.Sequential( nn.Conv2d(1, 16, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(16, 32, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Flatten(), nn.Linear(128 * (input_size // 16) ** 2, 512), nn.ReLU(), nn.Linear(512, latent_size) ) # 定义解码器 self.decoder = nn.Sequential( nn.Linear(latent_size, 512), nn.ReLU(), nn.Linear(512, 128 * (input_size // 16) ** 2), nn.ReLU(), nn.Unflatten(1, (128, input_size // 16, input_size // 16)), nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(64, 32, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(32, 16, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(16, 1, kernel_size=3, stride=1, padding=1) ) def encode(self, x): # 编码器输出均值和标准差 h = self.encoder(x) mu, logvar = h.chunk(2, dim=1) return mu, logvar def reparameterize(self, mu, logvar): # 通过均值和标准差生成潜在向量 std = torch.exp(0.5 * logvar) eps = torch.randn_like(std) z = mu + eps * std return z def decode(self, z): # 解码器输出重构结果 x_hat = self.decoder(z) return x_hat def forward(self, x): # 前向传播 mu, logvar = self.encode(x) z = self.reparameterize(mu, logvar) x_hat = self.decode(z) return x_hat, mu, logvar # 训练VAE模型 def train_vae(model, train_loader, optimizer, device): model.train() train_loss = 0 for batch_idx, data in enumerate(train_loader): data = data.to(device) optimizer.zero_grad() recon_batch, mu, logvar = model(data) loss = loss_function(recon_batch, data, mu, logvar) loss.backward() train_loss += loss.item() optimizer.step() return train_loss / len(train_loader.dataset) # VAE模型
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