使用matlab进行编程,列出代码,并解释参数选择。输入为u,输出为y,共有296个数据。划分训练集和验证集,使得训练集有200个数据,验证集有96个数据。在RBM中输入归一化数据。并用随即搜索法确定超参数。其中,隐性单元的数量m从区间[10, 18]中得到,学习率η选自[0.1, 0.0001],动量项选自从[0.1, 0.9],固定权重惩罚为0.0002。CD使用一步式吉布斯抽样。使用早期停止标准以避免过拟合。列出代码

时间: 2024-02-15 08:04:47 浏览: 129
好的,根据你的要求,我可以给出以下 Matlab 代码: ```matlab % 加载数据 load('data.mat'); X = u; Y = y; % 归一化数据 X = normalize(X); % 划分训练集和验证集 numTrain = 200; numVal = 96; idx = randperm(size(X, 1)); trainIdx = idx(1:numTrain); valIdx = idx(numTrain+1:numTrain+numVal); XTrain = X(trainIdx, :); YTrain = Y(trainIdx, :); XVal = X(valIdx, :); YVal = Y(valIdx, :); % 创建 RBM 模型 hiddenSizes = [10 18]; rbmnet = patternnet(hiddenSizes, 'trainscg'); rbmnet.trainParam.lr = 0.1; rbmnet.trainParam.mc = 0.9; rbmnet.trainParam.weightPenaltyL2 = 0.0002; rbmnet.trainParam.showWindow = false; % 设置超参数范围 minHiddenSizes = 10; maxHiddenSizes = 18; minLearningRates = 0.0001; maxLearningRates = 0.1; minMomentums = 0.1; maxMomentums = 0.9; numTrials = 50; % 进行随机搜索 options = trainingOptions('sgdm', ... 'MaxEpochs',maxEpochs, ... 'MiniBatchSize',miniBatchSize, ... 'InitialLearnRate',learningRate, ... 'Verbose',false); vars = [ optimizableVariable('hiddenSizes',[minHiddenSizes,maxHiddenSizes],'Type','integer'); optimizableVariable('learningRate',[minLearningRates,maxLearningRates],'Transform','log'); optimizableVariable('momentum',[minMomentums,maxMomentums],'Transform','log') ]; results = randomsearch(@(vars)trainAndTestRBM(vars,rbmnet,XTrain,YTrain,XVal,YVal),vars,... 'Verbose',1,'NumTrialPoints',numTrials,'ShowPlots',true,... 'OutputFcn',@(info)stopIfAccuracyNotImproving(info,3)); % 训练和测试 RBM 模型 function accuracy = trainAndTestRBM(vars, rbmnet, XTrain, YTrain, XVal, YVal) % 设置超参数 rbmnet.layers{1}.size = vars.hiddenSizes; rbmnet.trainParam.lr = vars.learningRate; rbmnet.trainParam.mc = vars.momentum; % 训练模型 rbmnet = train(rbmnet, XTrain'); % 使用模型进行预测 YPredTrain = sim(rbmnet, XTrain'); YPredVal = sim(rbmnet, XVal'); % 计算准确率 trainAccuracy = sum(round(YPredTrain') == YTrain) / numel(YTrain); valAccuracy = sum(round(YPredVal') == YVal) / numel(YVal); % 返回验证集准确率 accuracy = -valAccuracy; end % 早期停止标准函数 function stop = stopIfAccuracyNotImproving(info, epochs) % 如果连续 epochs 次验证集准确率都没有提高,则停止训练 persistent lossHistory; if info.State.Iteration == 1 lossHistory = inf(epochs, 1); end lossHistory = [lossHistory(2:end); info.TrainingLoss]; stop = lossHistory(1) >= min(lossHistory); end ``` 其中,`data.mat` 文件是包含数据的 Matlab 数据文件,`normalize` 函数用于归一化数据,`trainAndTestRBM` 函数用于训练和测试 RBM 模型,`stopIfAccuracyNotImproving` 函数用于早期停止标准。在随机搜索中,使用了 `randomsearch` 函数进行随机搜索,搜索次数为 50 次。最终输出的是验证集准确率的相反数,因为随机搜索算法是最小化目标函数,而我们需要最大化验证集准确率。
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