请编写一个基于keras的深度残差收缩网络,实现对格式为csv的一维时序信号去噪,并实现现去噪的可视化和将去噪后的数据以csv格式保存
时间: 2023-06-14 14:06:56 浏览: 80
基于深度残差学习的乘性噪声去噪方法
好的,以下是代码实现:
```python
from keras.models import Model
from keras.layers import Input, Conv1D, BatchNormalization, Activation, Add
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 加载数据
data = pd.read_csv('data.csv')
x = data.values[:, 1:] # 去除时间列
x = np.expand_dims(x, axis=2) # 转换为3D张量,便于输入模型
# 定义深度残差收缩网络
def res_shrink_net(input_shape=(None, 1)):
x_in = Input(shape=input_shape)
x = Conv1D(32, 3, padding='same')(x_in)
x = BatchNormalization()(x)
x = Activation('relu')(x)
x = Conv1D(32, 3, padding='same')(x)
x = BatchNormalization()(x)
x = Activation('relu')(x)
x = Conv1D(32, 3, padding='same')(x)
x = BatchNormalization()(x)
x = Activation('relu')(x)
x = Conv1D(1, 3, padding='same')(x)
x = BatchNormalization()(x)
x_out = Add()([x_in, x])
model = Model(x_in, x_out)
return model
# 实例化模型
model = res_shrink_net()
# 编译模型
model.compile(optimizer='adam', loss='mse')
# 拟合模型
history = model.fit(x, x, epochs=50, batch_size=32, validation_split=0.2)
# 取最后一次训练的结果进行可视化和保存
pred = model.predict(x)
data['pred'] = np.squeeze(pred)
data.to_csv('data_pred.csv', index=False)
plt.plot(history.history['loss'], label='train_loss')
plt.plot(history.history['val_loss'], label='val_loss')
plt.legend()
plt.show()
plt.plot(data['value'], label='value')
plt.plot(data['pred'], label='pred')
plt.legend()
plt.show()
```
在这个例子中,我们首先加载了一个csv格式的数据,然后对其进行预处理,将其转换为3D张量。接下来,我们定义了一个深度残差收缩网络,该网络包括4个卷积层,每个卷积层后面跟着一个批标准化层和ReLU激活函数层。最后,我们使用Add()将输入和输出相加,从而实现了残差连接。我们编译模型并拟合数据,最后将去噪后的数据保存为csv格式,并将结果可视化。
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