解释这段话class GRUModel(nn.Module): def init(self, input_size, hidden_size, output_size, num_layers, dropout=0.5): super(GRUModel, self).init() self.hidden_size = hidden_size self.num_layers = num_layers self.gru = nn.GRU(input_size, hidden_size, num_layers, batch_first=True, dropout=dropout) self.attention = Attention(hidden_size) self.fc = nn.Linear(hidden_size, output_size) self.fc1=nn.Linear(hidden_size,256) self.fc2=nn.Linear(256,1)#这两句是加的 self.dropout = nn.Dropout(dropout) def forward(self, x): h0 = torch.zeros(self.num_layers, x.size(0), self.hidden_size) out, hidden = self.gru(x, h0) out, attention_weights = self.attention(hidden[-1], out) out = self.dropout(out) out = self.fc(out) return out def fit(epoch, model, trainloader, testloader): total = 0 running_loss = 0 train_bar = tqdm(train_dl) # 形成进度条(自己加的) model.train() #告诉模型处于训练状态,dropout层发挥作用 for x, y in trainloader: if torch.cuda.is_available(): x, y = x.to('cuda'), y.to('cuda') y_pred = model(x) #y的预测值 loss = loss_fn(y_pred, y) #计算损失,将预测值与真实值传进去,自动计算 optimizer.zero_grad() #将之前的梯度清零 loss.backward() #根据损失计算梯度,进行一次反向传播。 optimizer.step() #根据梯度进行优化 with torch.no_grad(): total += y.size(0) running_loss += loss.item() #计算所有批次的损失之和 exp_lr_scheduler.step() epoch_loss = running_loss / len(trainloader.dataset) test_total = 0 test_running_loss = 0 model.eval() #告诉模型处于预测状态,dropout层不发挥作用 with torch.no_grad(): for x, y in testloader: if torch.cuda.is_available(): x, y = x.to('cuda'), y.to('cuda') y_pred = model(x) loss = loss_fn(y_pred, y) test_total += y.size(0) test_running_loss += loss.item() epoch_test_loss = test_running_loss / len(testloader.dataset) print('epoch: ', epoch, #迭代次数 'loss: ', round(epoch_loss, 6), #保留小数点3位数 'test_loss: ', round(epoch_test_loss, 4) ) return epoch_loss,epoch_test_loss

时间: 2024-04-18 11:32:12 浏览: 160
这段代码是一个使用GRU模型进行训练和测试的类。下面是对代码的解释: 1. 初始化函数(init):接收输入大小(input_size)、隐藏层大小(hidden_size)、输出大小(output_size)、层数(num_layers)和dropout率(dropout)。在该函数中,首先调用父类的初始化方法,然后设置隐藏层大小和层数等属性。接着创建一个GRU层(self.gru)用于处理输入序列,一个注意力机制(self.attention)用于提取关键信息,以及一个全连接线性层(self.fc)用于生成最终的输出结果。最后,还添加了两个额外的全连接层(self.fc1和self.fc2)和一个dropout层(self.dropout)。 2. 前向传播函数(forward):接收输入数据x,并根据GRU模型的结构进行前向传播计算。首先创建一个全零张量作为初始隐藏状态(h0),然后将输入数据x和初始隐藏状态传入GRU层进行计算,得到输出张量out和最后一个时间步的隐藏状态hidden。接下来,将隐藏状态和输出张量传入注意力机制进行特征提取,得到特征张量out和注意力权重attention_weights。随后应用dropout操作,并将特征张量out输入全连接层,生成最终的输出结果。 3. 训练函数(fit):接收迭代次数(epoch)、模型(model)、训练数据加载器(trainloader)和测试数据加载器(testloader)。在训练函数中,首先初始化total和running_loss变量用于统计训练过程中的样本数和损失之和。通过调用tqdm库创建一个进度条用于显示训练进度。接着将模型设置为训练状态(model.train()),以使dropout层发挥作用。然后遍历训练数据加载器中的每个批次,将输入数据和标签移动到GPU(如果可用),并通过模型进行前向传播计算得到预测值y_pred。接下来计算损失值,将梯度清零,进行反向传播和优化。之后使用torch.no_grad()上下文管理器将模型设置为评估状态(model.eval()),以禁用dropout层。在这个上下文中,遍历测试数据加载器中的每个批次,同样将输入数据和标签移动到GPU,并通过模型进行前向传播计算得到预测值y_pred,并计算损失值。最后,计算训练集和测试集上的平均损失,并打印出当前迭代次数、训练集损失和测试集损失。 4. 返回损失值:返回训练集和测试集上的平均损失。 这段代码实现了GRU模型的训练和测试过程,并且在训练过程中使用了进度条显示训练进度。在训练函数中,模型在训练阶段使用dropout层,以减少过拟合,而在测试阶段禁用dropout层,以获得更稳定的预测结果。
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这段代码中加一个test loss功能 class LSTM(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, num_layers, output_size, batch_size, device): super().__init__() self.device = device self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.num_layers = num_layers self.output_size = output_size self.num_directions = 1 # 单向LSTM self.batch_size = batch_size self.lstm = nn.LSTM(self.input_size, self.hidden_size, self.num_layers, batch_first=True) self.linear = nn.Linear(65536, self.output_size) def forward(self, input_seq): h_0 = torch.randn(self.num_directions * self.num_layers, self.batch_size, self.hidden_size).to(self.device) c_0 = torch.randn(self.num_directions * self.num_layers, self.batch_size, self.hidden_size).to(self.device) output, _ = self.lstm(input_seq, (h_0, c_0)) pred = self.linear(output.contiguous().view(self.batch_size, -1)) return pred if __name__ == '__main__': # 加载已保存的模型参数 saved_model_path = '/content/drive/MyDrive/危急值/model/dangerous.pth' device = 'cuda:0' lstm_model = LSTM(input_size=1, hidden_size=64, num_layers=1, output_size=3, batch_size=256, device='cuda:0').to(device) state_dict = torch.load(saved_model_path) lstm_model.load_state_dict(state_dict) dataset = ECGDataset(X_train_df.to_numpy()) dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=256, shuffle=True, num_workers=0, drop_last=True) loss_fn = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(lstm_model.parameters(), lr=1e-4) for epoch in range(200000): print(f'epoch:{epoch}') lstm_model.train() epoch_bar = tqdm(dataloader) for x, y in epoch_bar: optimizer.zero_grad() x_out = lstm_model(x.to(device).type(torch.cuda.FloatTensor)) loss = loss_fn(x_out, y.long().to(device)) loss.backward() epoch_bar.set_description(f'loss:{loss.item():.4f}') optimizer.step() if epoch % 100 == 0 or epoch == epoch - 1: torch.save(lstm_model.state_dict(), "/content/drive/MyDrive/危急值/model/dangerous.pth") print("权重成功保存一次")

class SelfAttention(nn.Module): def init(self, input_size=1, num_heads=1): super(SelfAttention, self).init() self.num_heads = 1 self.head_size = 1 self.query = nn.Linear(1, 1) self.key = nn.Linear(1, 1) self.value = nn.Linear(1, 1) self.out = nn.Linear(1, 1) def forward(self, inputs): batch_size, seq_len, input_size = inputs.size() # 128 706 1 # Split inputs into num_heads inputs = inputs.view(batch_size, seq_len, self.num_heads, self.head_size) inputs = inputs.permute(0, 2, 1, 3).contiguous() queries = self.query(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) keys = self.key(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) values = self.value(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) # Compute attention scores scores = torch.matmul(queries, keys.permute(0, 1, 3, 2)) scores = scores / (self.head_size ** 0.5) attention = F.softmax(scores, dim=-1) # Apply attention weights to values attention_output = torch.matmul(attention, values) attention_output = attention_output.view(batch_size, seq_len, input_size) # Apply output linear layer output = self.out(attention_output) return output class DenseAttentionLayer(nn.Module): def init(self, input_size, return_alphas=True, name=None, num_heads=1): super(DenseAttentionLayer, self).init() self.return_alphas = return_alphas self.name = name self.num_heads = num_heads # If input comes with a hidden dimension (e.g. 5 features per gene) # print("len(input_size): ",len(input_size)) # 2 if len(input_size) == 3: self.feature_collapse = nn.Linear(input_size[-1], 1) input_size = (input_size[0], input_size[1]) self.attention = SelfAttention(input_size=1, num_heads=1) def forward(self, inputs): print("inputs.shape: ",inputs.shape) # torch.Size([128, 706]) output = self.attention(inputs) if self.return_alphas: alphas = F.softmax(output, dim=1) return torch.mul(inputs, alphas), alphas else: return output 对于上述代码其中numheads=1 headsize=1

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