基于pytorch,帮我编写一个生成时序数据的GAN模型,噪声Z为正态分布的噪声,真实数据X为xlsx文件1里的271行96列的时序数据作为数据集,条件值C为xlsx文件里的1行96列的时序数据并转换为[1,96]的张量C.先训练判别器再训练生成器,训练判别器时,并将数据集里每个样本[1,96]张量和张量C纵向拼接为[2,96]张量XC且生成器生成的虚假样本X1张量[1,96]和张量C纵向拼接为[2,96]张量X1C,并将张量XC和张量X1C作为判别器的输入。训练生成器时,将噪声Z和条件C纵向拼接为[2,

时间: 2024-03-24 16:35:53 浏览: 13
96]的张量ZC,并将生成器生成的虚假样本X1张量[1,96]和条件C纵向拼接为[2,96]张量X1C,将张量ZC和张量X1C作为判别器的输入。以下是示例代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import pandas as pd from torch.utils.data import Dataset, DataLoader # 定义数据集类 class TimeSeriesDataset(Dataset): def __init__(self, data_file): self.data = pd.read_excel(data_file).values def __len__(self): return len(self.data) def __getitem__(self, idx): x = torch.tensor(self.data[idx], dtype=torch.float32) c = torch.tensor(self.data[0], dtype=torch.float32) # 条件值 return x, c # 定义判别器 class Discriminator(nn.Module): def __init__(self): super(Discriminator, self).__init__() self.model = nn.Sequential( nn.Linear(194, 128), nn.LeakyReLU(0.2), nn.Linear(128, 64), nn.LeakyReLU(0.2), nn.Linear(64, 1), nn.Sigmoid() ) def forward(self, x, c): xc = torch.cat([x, c], dim=1) validity = self.model(xc) return validity # 定义生成器 class Generator(nn.Module): def __init__(self): super(Generator, self).__init__() self.model = nn.Sequential( nn.Linear(98, 128), nn.LeakyReLU(0.2), nn.BatchNorm1d(128, 0.8), nn.Linear(128, 256), nn.LeakyReLU(0.2), nn.BatchNorm1d(256, 0.8), nn.Linear(256, 96), nn.Tanh() ) def forward(self, z, c): zc = torch.cat([z, c], dim=1) x = self.model(zc) return x # 定义训练函数 def train(generator, discriminator, dataloader, optimizer_G, optimizer_D, device): adversarial_loss = nn.BCELoss() for epoch in range(num_epochs): for i, (x, c) in enumerate(dataloader): # 训练判别器 discriminator.zero_grad() # 真实数据 x = x.to(device) c = c.to(device) valid = torch.ones(x.size(0), 1).to(device) fake = torch.zeros(x.size(0), 1).to(device) xc = torch.cat([x, c.repeat(x.size(0), 1)], dim=1) validity_real = discriminator(xc) loss_real = adversarial_loss(validity_real, valid) # 生成虚假数据 z = torch.randn(x.size(0), 1).to(device) zc = torch.cat([z, c.repeat(z.size(0), 1)], dim=1) fake_samples = generator(z, c).detach() xc_fake = torch.cat([fake_samples, c.repeat(fake_samples.size(0), 1)], dim=1) validity_fake = discriminator(xc_fake) loss_fake = adversarial_loss(validity_fake, fake) # 计算总损失并反向传播 d_loss = (loss_real + loss_fake) / 2 d_loss.backward() optimizer_D.step() # 训练生成器 generator.zero_grad() z = torch.randn(x.size(0), 1).to(device) zc = torch.cat([z, c.repeat(z.size(0), 1)], dim=1) fake_samples = generator(z, c) xc_fake = torch.cat([fake_samples, c.repeat(fake_samples.size(0), 1)], dim=1) validity = discriminator(xc_fake) g_loss = adversarial_loss(validity, valid) g_loss.backward() optimizer_G.step() # 输出训练信息 print("[Epoch %d/%d] [Batch %d/%d] [D loss: %f] [G loss: %f]" % (epoch, num_epochs, i, len(dataloader), d_loss.item(), g_loss.item())) # 定义超参数 data_file = "data.xlsx" num_epochs = 200 batch_size = 64 lr = 0.0002 b1 = 0.5 b2 = 0.999 latent_dim = 1 # 准备数据 dataset = TimeSeriesDataset(data_file) dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) # 定义设备 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") # 初始化网络和优化器 generator = Generator().to(device) discriminator = Discriminator().to(device) optimizer_G = optim.Adam(generator.parameters(), lr=lr, betas=(b1, b2)) optimizer_D = optim.Adam(discriminator.parameters(), lr=lr, betas=(b1, b2)) # 训练模型 train(generator, discriminator, dataloader, optimizer_G, optimizer_D, device) ``` 以上代码仅供参考,具体实现可能需要根据数据集的特点进行调整。

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