x = -20:0.1:20; y = tanh(x) + cos(x); train_data = [x; y]; % 修改为纵向拼接 x1 = (-20:0.01:20); y1 = tanh(x1) + cos(x1); test_data = [x1; y1]; % 修改为纵向拼接 input_train = train_data(1, :); output_train = train_data(2, :); % 修改为取第二行数据 input_test = test_data(1, :); output_test = test_data(2, :); % 修改为取第二行数据 net = newff(input_train, output_train, [10, 20, 9]); net.trainParam.epochs = 10000; net.trainParam.goal = 0.00001; net.trainParam.max_fail = 10000; net = train(net, input_train, output_train);修正并拟合出曲线

时间: 2024-04-09 19:28:50 浏览: 15
抱歉,上面的代码还是存在问题,`newff 函数的输入参数应该是样本特征标签,而不是单独的输入输出。在这种情下,你需要将input_train` 和 `output_train 转换为矩阵形,然后再传递给 `newff`。同时,为了正确训练神经,你还需要对输入和输出数据进行转置操作。 以下是修正后的代码: ```matlab x = -20:0.1:20; y = tanh(x) + cos(x); train_data = [x; y]'; % 转置数据 x1 = (-20:0.01:20); y1 = tanh(x1) + cos(x1); test_data = [x1; y1]'; % 转置数据 input_train = train_data(:, 1); output_train = train_data(:, 2); input_test = test_data(:, 1); output_test = test_data(:, 2); net = newff(minmax(input_train), minmax(output_train), [10, 20, 9]); % 使用 minmax 对输入和输出进行归一化 net.trainParam.epochs = 10000; net.trainParam.goal = 0.00001; net.trainParam.max_fail = 10000; net = train(net, input_train', output_train'); % 转置输入和输出数据 ``` 这样,你就可以使用修正后的代码来拟合出给定的曲线。请注意,我还添加了对输入和输出进行归一化的步骤,以提高训练的效果。

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import torch import torch.nn as nn import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from torch import autograd """ 用神经网络模拟微分方程,f(x)'=f(x),初始条件f(0) = 1 """ class Net(nn.Module): def __init__(self, NL, NN): # NL n个l(线性,全连接)隐藏层, NN 输入数据的维数, # NL是有多少层隐藏层 # NN是每层的神经元数量 super(Net, self).__init__() self.input_layer = nn.Linear(1, NN) self.hidden_layer = nn.Linear(NN,int(NN/2)) ## 原文这里用NN,我这里用的下采样,经过实验验证,“等采样”更优。更多情况有待我实验验证。 self.output_layer = nn.Linear(int(NN/2), 1) def forward(self, x): out = torch.tanh(self.input_layer(x)) out = torch.tanh(self.hidden_layer(out)) out_final = self.output_layer(out) return out_final net=Net(4,20) # 4层 20个 mse_cost_function = torch.nn.MSELoss(reduction='mean') # Mean squared error 均方误差求 optimizer = torch.optim.Adam(net.parameters(),lr=1e-4) # 优化器 def ode_01(x,net): y=net(x) y_x = autograd.grad(y, x,grad_outputs=torch.ones_like(net(x)),create_graph=True)[0] return y-y_x # y-y' = 0 # requires_grad=True).unsqueeze(-1) plt.ion() # 动态图 iterations=200000 for epoch in range(iterations): optimizer.zero_grad() # 梯度归0 ## 求边界条件的损失函数 x_0 = torch.zeros(2000, 1) y_0 = net(x_0) mse_i = mse_cost_function(y_0, torch.ones(2000, 1)) # f(0) - 1 = 0 ## 方程的损失函数 x_in = np.random.uniform(low=0.0, high=2.0, size=(2000, 1)) pt_x_in = autograd.Variable(torch.from_numpy(x_in).float(), requires_grad=True) # x 随机数 pt_y_colection=ode_01(pt_x_in,net) pt_all_zeros= autograd.Variable(torch.from_numpy(np.zeros((2000,1))).float(), requires_grad=False) mse_f=mse_cost_function(pt_y_colection, pt_all_zeros) # y-y' = 0 loss = mse_i + mse_f loss.backward() # 反向传播 optimizer.step() # 优化下一步。This is equivalent to : theta_new = theta_old - alpha * derivative of J w.r.t theta if epoch%1000==0: y = torch.exp(pt_x_in) # y 真实值 y_train0 = net(pt_x_in) # y 预测值 print(epoch, "Traning Loss:", loss.data) print(f'times {epoch} - loss: {loss.item()} - y_0: {y_0}') plt.cla() plt.scatter(pt_x_in.detach().numpy(), y.detach().numpy()) plt.scatter(pt_x_in.detach().numpy(), y_train0.detach().numpy(),c='red') plt.pause(0.1)

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