plot_model_history

时间: 2023-06-25 18:03:25 浏览: 105
`plot_model_history` 是一个用于可视化模型训练历史的函数,通常在机器学习和深度学习中使用。它可以帮助我们更直观地了解模型在训练过程中的表现,以及模型的优化情况。 通常,`plot_model_history` 会绘制出训练集和验证集的损失函数值、准确率等指标随着训练轮次的变化趋势,从而帮助我们判断模型是否出现了欠拟合或过拟合等问题。 下面是一个简单的示例代码: ```python import matplotlib.pyplot as plt def plot_model_history(history): # 绘制损失函数 plt.plot(history.history['loss']) plt.plot(history.history['val_loss']) plt.title('Model Loss') plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('Loss') plt.legend(['train', 'val'], loc='upper right') plt.show() # 绘制准确率 plt.plot(history.history['accuracy']) plt.plot(history.history['val_accuracy']) plt.title('Model Accuracy') plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('Accuracy') plt.legend(['train', 'val'], loc='upper left') plt.show() ``` 使用该函数可以根据模型训练的历史记录绘制出损失函数和准确率的变化情况,例如: ```python history = model.fit(X_train, y_train, validation_data=(X_val, y_val), epochs=10) plot_model_history(history) ``` 这段示例代码将会训练一个模型,并绘制出训练集和验证集的损失函数和准确率随着轮次的变化情况。
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该段代码为什么没有输出图像 def plot_model_history(model_history): """ Plot Accuracy and Loss curves given the model_history """ fig, axs = plt.subplots(1, 2, figsize=(15, 5)) # summarize history for accuracy axs[0].plot(range(1, len(model_history.history['acc']) + 1), model_history.history['acc']) axs[0].plot(range(1, len(model_history.history['val_acc']) + 1), model_history.history['val_acc']) axs[0].set_title('Model Accuracy') axs[0].set_ylabel('Accuracy') axs[0].set_xlabel('Epoch') axs[0].set_xticks(np.arange(1, len(model_history.history['acc']) + 1), len(model_history.history['acc']) / 10) axs[0].legend(['train', 'val'], loc='best') # summarize history for loss axs[1].plot(range(1, len(model_history.history['loss']) + 1), model_history.history['loss']) axs[1].plot(range(1, len(model_history.history['val_loss']) + 1), model_history.history['val_loss']) axs[1].set_title('Model Loss') axs[1].set_ylabel('Loss') axs[1].set_xlabel('Epoch') axs[1].set_xticks(np.arange(1, len(model_history.history['loss']) + 1), len(model_history.history['loss']) / 10) axs[1].legend(['train', 'val'], loc='best') fig.savefig('plot.png') plt.show() # Create the model model = Sequential() model.add(tf.keras.layers.Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation='relu', input_shape=(48, 48, 1))) model.add(tf.keras.layers.Conv2D(64, kernel_size=(3, 3), activation='relu')) model.add(tf.keras.layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))) model.add(tf.keras.layers.Dropout(0.25)) model.add(tf.keras.layers.Conv2D(128, kernel_size=(3, 3), activation='relu')) model.add(tf.keras.layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))) model.add(tf.keras.layers.Conv2D(128, kernel_size=(3, 3), activation='relu')) model.add(tf.keras.layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))) model.add(tf.keras.layers.Dropout(0.25)) model.add(tf.keras.layers.Flatten()) model.add(tf.keras.layers.Dense(1024, activation='relu')) model.add(tf.keras.layers.Dropout(0.5)) model.add(tf.keras.layers.Dense(7, activation='softmax')) # emotions will be displayed on your face from the webcam feed model.build(input_shape=(32, 48, 48, 1)) model.load_weights( r'D:\pythonProject\model.h5')

import matplotlib.pyplot as plt import tensorflow as tf from tensorflow import keras import numpy as np #加载IMDB数据 imdb = keras.datasets.imdb (train_data, train_labels), (test_data, test_labels) = imdb.load_data(num_words=100) print("训练记录数量:{},标签数量:{}".format(len(train_data),len(train_labels))) print(train_data[0]) #数据标准化 train_data = keras.preprocessing.sequence.pad_sequences(train_data,value=0,padding='post',maxlen=256) text_data = keras.preprocessing.sequence.pad_sequences(train_data,value=0,padding='post',maxlen=256) print(train_data[0]) #构建模型 vocab_size = 10000 model = tf.keras.Sequential([tf.keras.layers.Embedding(vocab_size, 64), tf.keras.layers.Bidirectional(tf.keras.layers.LSTM(64)), tf.keras.layers.Dense(64,activation='relu'), tf.keras.layers.Dense(1) ]) model.summary() #配置并训练模型 model.compile(optimizer='adam',loss='binary_crossentropy',metrics=['accuracy']) x_val = train_data[:10000] partial_x_train = train_data[10000:] y_val = train_labels[:10000] partial_y_train = train_labels[10000:] history = model.fit(partial_x_train,partial_y_train,epochs=1,batch_size=512,validation_data=(x_val,y_val),verbose=1) #测试性能 results = model.evaluate(test_data, test_labels, verbose=2) print(results) #训练过程可视化 history_dict = history.history print(history_dict.keys()) def plot_graphs(history, string): plt.plot(history.history[string]) plt.plot(history.history['val_'+string]) plt.xlabel("Epochs") plt.ylabel(string) plt.legend([string,'val_'+string]) plt.show() plot_graphs(history,"accuracy") plot_graphs(history,"loss")

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import pickle as pkl import pandas as pd import tensorflow.keras from tensorflow.keras.models import Sequential, Model, load_model from tensorflow.keras.layers import LSTM, GRU, Dense, RepeatVector, TimeDistributed, Input, BatchNormalization, \ multiply, concatenate, Flatten, Activation, dot from sklearn.metrics import mean_squared_error,mean_absolute_error from tensorflow.keras.optimizers import Adam from tensorflow.python.keras.utils.vis_utils import plot_model from tensorflow.keras.callbacks import EarlyStopping from keras.callbacks import ReduceLROnPlateau df = pd.read_csv('lorenz.csv') signal = df['signal'].values.reshape(-1, 1) x_train_max = 128 signal_normalize = np.divide(signal, x_train_max) def truncate(x, train_len=100): in_, out_, lbl = [], [], [] for i in range(len(x) - train_len): in_.append(x[i:(i + train_len)].tolist()) out_.append(x[i + train_len]) lbl.append(i) return np.array(in_), np.array(out_), np.array(lbl) X_in, X_out, lbl = truncate(signal_normalize, train_len=50) X_input_train = X_in[np.where(lbl <= 9500)] X_output_train = X_out[np.where(lbl <= 9500)] X_input_test = X_in[np.where(lbl > 9500)] X_output_test = X_out[np.where(lbl > 9500)] # Load model model = load_model("model_forecasting_seq2seq_lstm_lorenz.h5") opt = Adam(lr=1e-5, clipnorm=1) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer=opt, metrics=['mae']) #plot_model(model, to_file='model_plot.png', show_shapes=True, show_layer_names=True) # Train model early_stop = EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=20, verbose=1, mode='min', restore_best_weights=True) #reduce_lr = ReduceLROnPlateau(monitor='val_loss', factor=0.2, patience=9, verbose=1, mode='min', min_lr=1e-5) #history = model.fit(X_train, y_train, epochs=500, batch_size=128, validation_data=(X_test, y_test),callbacks=[early_stop]) #model.save("lstm_model_lorenz.h5") # 对测试集进行预测 train_pred = model.predict(X_input_train[:, :, :]) * x_train_max test_pred = model.predict(X_input_test[:, :, :]) * x_train_max train_true = X_output_train[:, :] * x_train_max test_true = X_output_test[:, :] * x_train_max # 计算预测指标 ith_timestep = 10 # Specify the number of recursive prediction steps # List to store the predicted steps pred_len =2 predicted_steps = [] for i in range(X_output_test.shape[0]-pred_len+1): YPred =[],temdata = X_input_test[i,:] for j in range(pred_len): Ypred.append (model.predict(temdata)) temdata = [X_input_test[i,j+1:-1],YPred] # Convert the predicted steps into numpy array predicted_steps = np.array(predicted_steps) # Plot the predicted steps #plt.plot(X_output_test[0:ith_timestep], label='True') plt.plot(predicted_steps, label='Predicted') plt.legend() plt.show()

import numpy as np import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense from pyswarm import pso import matplotlib.pyplot as plt file = "zhong.xlsx" data = pd.read_excel(file) #reading file X=np.array(data.loc[:,'种植密度':'有效积温']) y=np.array(data.loc[:,'产量']) # 将数据集分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X,y, test_size=0.2, random_state=42) # 定义BP神经网络模型 def nn_model(X): model = Sequential() model.add(Dense(X[0], input_dim=X_train.shape[1], activation='relu')) model.add(Dense(X[1], activation='relu')) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') return model # 定义适应度函数 def fitness_func(X): model = nn_model(X) model.fit(X_train, y_train, epochs=100, verbose=0) score = model.evaluate(X_test, y_test, verbose=0) return score # 定义变量的下限和上限 lb = [5, 5] ub = [20, 20] # 利用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型 result = pso(fitness_func, lb, ub) # 输出最优解和函数值 print('最优解:', result[0]) print('最小函数值:', result[1]) # 绘制预测值和真实值对比图 model = nn_model(result[0]) model.fit(X_train, y_train, epochs=100, verbose=0) y_pred = model.predict(X_test) plt.plot(y_test, y_pred, 'o') plt.xlabel('True values') plt.ylabel('Predictions') plt.show() # 绘制损失函数曲线图 model = nn_model(result[0]) history = model.fit(X_train, y_train, epochs=100, validation_data=(X_test, y_test), verbose=0) plt.plot(history.history['loss'], label='train') plt.plot(history.history['val_loss'], label='test') plt.legend() plt.show()

import numpy as np import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense from pyswarm import pso import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.preprocessing import StandardScaler file = "zhong.xlsx" data = pd.read_excel(file) #reading file X=np.array(data.loc[:,'种植密度':'有效积温']) y=np.array(data.loc[:,'产量']) y.shape=(185,1) # 将数据集分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X,y, test_size=0.25, random_state=10) SC=StandardScaler() X_train=SC.fit_transform(X_train) X_test=SC.fit_transform(X_test) y_train=SC.fit_transform(y_train) y_test=SC.fit_transform(y_test) print("X_train.shape:", X_train.shape) print("X_test.shape:", X_test.shape) print("y_train.shape:", y_train.shape) print("y_test.shape:", y_test.shape) # 定义BP神经网络模型 def nn_model(X): model = Sequential() model.add(Dense(8, input_dim=X_train.shape[1], activation='relu')) model.add(Dense(12, activation='relu')) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') return model # 定义适应度函数 def fitness_func(X): model = nn_model(X) model.fit(X_train, y_train, epochs=60, verbose=2) score = model.evaluate(X_test, y_test, verbose=2) return score # 定义变量的下限和上限 lb = [5, 5] ub = [30, 30] # 利用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型 result = pso(fitness_func, lb, ub) # 输出最优解和函数值 print('最优解:', result[0]) print('最小函数值:', result[1]) # 绘制预测值和真实值对比图 model = nn_model(X) model.fit(X_train, y_train, epochs=60, verbose=0) y_pred = model.predict(X_test) y_true = SC.inverse_transform(y_test) y_pred=SC.inverse_transform(y_pred) plt.figure() plt.plot(y_true,"bo-",label = '真实值') plt.plot(y_pred,"ro-", label = '预测值') plt.title('神经网络预测展示') plt.xlabel('序号') plt.ylabel('产量') plt.legend(loc='upper right') plt.show() # 绘制损失函数曲线图 model = nn_model(X) history = model.fit(X_train, y_train, epochs=60, validation_data=(X_test, y_test), verbose=2) plt.plot(history.history['loss'], label='train') plt.plot(history.history['val_loss'], label='test') plt.legend() plt.show()

请问这段代码如何给目标函数加入约束:8-x[0]-2*x[1]>=0:import numpy as np import tensorflow as tf from tensorflow.keras import layers import matplotlib.pyplot as plt # 定义目标函数 def objective_function(x): return x[0]-x[1]-x[2]-x[0]*x[2]+x[0]*x[3]+x[1]*x[2]-x[1]*x[3] # 生成训练数据 num_samples = 1000 X_train = np.random.random((num_samples, 4)) y_train = np.array([objective_function(x) for x in X_train]) # 划分训练集和验证集 split_ratio = 0.8 split_index = int(num_samples * split_ratio) X_val = X_train[split_index:] y_val = y_train[split_index:] X_train = X_train[:split_index] y_train = y_train[:split_index] # 构建神经网络模型 model = tf.keras.Sequential([ layers.Dense(32, activation='relu', input_shape=(4,)), layers.Dense(32, activation='relu'), layers.Dense(1) ]) # 编译模型 model.compile(tf.keras.optimizers.Adam(), loss='mean_squared_error') # 设置保存模型的路径 model_path = "model.h5" # 训练模型 history = model.fit(X_train, y_train, validation_data=(X_val, y_val), epochs=100, batch_size=32) # 保存模型 model.save(model_path) print("模型已保存") # 加载模型 loaded_model = tf.keras.models.load_model(model_path) print("模型已加载") # 使用模型预测最小值 a =np.random.uniform(0,5,size=4) X_test=np.array([a]) y_pred = loaded_model.predict(X_test) print("随机取样点",X_test) print("最小值:", y_pred[0]) # 可视化训练过程 plt.plot(history.history['loss'], label='train_loss') plt.plot(history.history['val_loss'], label='val_loss') plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('Loss') plt.legend() plt.show()

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