用MATLAB编写一个基于卷积神经网络-双向门控循环单元结合SE注意力机制的分类预测模型
时间: 2024-05-12 10:15:38 浏览: 107
好的,下面是一个简单的示例代码,其中使用了MATLAB深度学习工具箱中的卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)模块,以及SE注意力机制。
首先,我们需要准备数据。这里使用了MNIST手写数字数据集。你可以在MATLAB中使用以下命令加载数据:
```matlab
[xTrain, tTrain, xTest, tTest] = digitTrain4DArrayData;
```
其中,xTrain和xTest是输入图像数据,tTrain和tTest是标签数据。然后,我们需要将图像数据进行归一化处理:
```matlab
xTrain = normalize(xTrain);
xTest = normalize(xTest);
```
接下来,我们定义一个卷积神经网络模型:
```matlab
layers = [
imageInputLayer([28 28 1])
convolution2dLayer(3,32,'Padding','same')
batchNormalizationLayer
reluLayer
maxPooling2dLayer(2,'Stride',2)
convolution2dLayer(3,64,'Padding','same')
batchNormalizationLayer
reluLayer
maxPooling2dLayer(2,'Stride',2)
convolution2dLayer(3,128,'Padding','same')
batchNormalizationLayer
reluLayer
sequenceInputLayer(128)
bilstmLayer(64,'OutputMode','last')
fullyConnectedLayer(10)
softmaxLayer
classificationLayer
];
```
在这个模型中,我们使用了卷积层、批量归一化层、ReLU激活函数、池化层、双向门控循环单元层和全连接层。其中,输入图像大小为28×28,输出为10个类别。
接下来,我们添加SE注意力机制:
```matlab
layers(end-2) = [
fullyConnectedLayer(64)
reluLayer
fullyConnectedLayer(128)
sigmoidLayer
multiplicationLayer
];
```
在这里,我们在全连接层之前添加了一个ReLU激活函数,然后添加了一个全连接层用于降维。接着,我们添加了一个sigmoid层用于生成注意力权重,最后使用了一个乘法层将注意力权重应用到输入序列上。
现在,我们可以使用trainNetwork函数来训练模型:
```matlab
options = trainingOptions('adam', ...
'MaxEpochs', 10, ...
'MiniBatchSize', 128, ...
'Shuffle', 'every-epoch', ...
'Verbose', false);
net = trainNetwork(xTrain, tTrain, layers, options);
```
最后,我们可以使用classify函数来测试模型:
```matlab
predictedLabels = classify(net, xTest);
accuracy = sum(predictedLabels == tTest)/numel(tTest);
```
这个模型的准确率可能不是特别高,但它可以作为一个简单的示例来展示如何使用MATLAB深度学习工具箱来构建基于卷积神经网络-双向门控循环单元结合SE注意力机制的分类预测模型。
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