基于pytorch输入为11*11大小数据集用VAE生成11*11灰度图代码
时间: 2024-02-08 19:09:29 浏览: 160
以下是一个简单的代码框架,可以用来训练一个基于VAE的生成模型,生成大小为11*11的灰度图像:
```python
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torch.utils.data import DataLoader, TensorDataset
# 定义变分自编码器模型
class VAE(nn.Module):
def __init__(self, latent_dim):
super(VAE, self).__init__()
self.latent_dim = latent_dim
self.encoder = nn.Sequential(
# TODO: 添加卷积层和池化层,将图像编码为潜在向量
)
self.fc_mean = nn.Linear(1111*1111*8, latent_dim)
self.fc_logvar = nn.Linear(1111*1111*8, latent_dim)
self.decoder = nn.Sequential(
# TODO: 添加反卷积层和上采样层,将潜在向量解码为图像
)
# 定义前向传播函数
def forward(self, x):
# TODO: 实现前向传播,返回重构图像和潜在向量
return reconstructed, z_mean, z_logvar
# 定义重参数化函数
def reparameterize(self, mean, logvar):
# TODO: 实现重参数化技巧,将样本重新参数化为高斯分布
return z
# 定义损失函数和优化器
mse_loss_fn = nn.MSELoss()
kl_loss_fn = nn.KLDivLoss()
optimizer = optim.Adam(model.parameters())
# 定义训练函数
def train(model, dataloader, optimizer, mse_loss_fn, kl_loss_fn, device):
model.train()
train_loss = 0.0
for i, (inputs, _) in enumerate(dataloader):
inputs = inputs.to(device)
optimizer.zero_grad()
reconstructed, z_mean, z_logvar = model(inputs)
mse_loss = mse_loss_fn(reconstructed, inputs)
kl_loss = kl_loss_fn(z_mean, torch.exp(z_logvar) + z_mean**2 - 1 - z_logvar)
loss = mse_loss + kl_loss
loss.backward()
optimizer.step()
train_loss += loss.item()
return train_loss / len(dataloader)
# 加载数据集
# TODO: 加载11*11大小的灰度图像数据集
# 定义模型和训练参数
latent_dim = 64
epochs = 100
batch_size = 32
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
# 创建模型和训练数据集
model = VAE(latent_dim).to(device)
train_dataset = TensorDataset(images)
train_dataloader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True)
# 开始训练模型
for epoch in range(epochs):
train_loss = train(model, train_dataloader, optimizer, mse_loss_fn, kl_loss_fn, device)
print('Epoch {}, Loss: {:.3f}'.format(epoch+1, train_loss))
# 生成样本
# TODO: 使用模型生成新的样本
```
请注意,在上述代码中,我们使用了一个卷积神经网络来编码图像,一个反卷积神经网络来解码潜在向量,并使用重参数化技巧来生成潜在向量。我们还定义了一个损失函数,其中包括重构误差和KL散度,并使用Adam优化器来优化模型参数。最后,我们使用训练好的模型来生成新的图像样本。
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