基于Pytorch实现多层感知机回归预测,一共有15000个数据样本,13个特征, 同时可视化训练集和验证集loss曲线及r2变化曲线,并最终在测试集上预测

时间: 2024-04-09 15:28:05 浏览: 20
你可以使用PyTorch来实现多层感知机(MLP)回归预测。下面是一个简单的示例代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import r2_score import matplotlib.pyplot as plt # 创建一个多层感知机模型 class MLP(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): super(MLP, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(input_size, hidden_size) self.fc2 = nn.Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, x): x = torch.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return x # 定义模型超参数 input_size = 13 hidden_size = 64 output_size = 1 learning_rate = 0.001 num_epochs = 100 # 生成随机数据集 X = np.random.randn(15000, 13) y = np.random.randn(15000, 1) # 划分训练集、验证集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2) X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X_train, y_train, test_size=0.2) # 转换为Tensor X_train = torch.Tensor(X_train) y_train = torch.Tensor(y_train) X_val = torch.Tensor(X_val) y_val = torch.Tensor(y_val) X_test = torch.Tensor(X_test) y_test = torch.Tensor(y_test) # 创建模型、损失函数和优化器 model = MLP(input_size, hidden_size, output_size) criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 train_losses = [] val_losses = [] r2_scores = [] for epoch in range(num_epochs): # 训练模式 model.train() # 前向传播和计算损失 outputs = model(X_train) train_loss = criterion(outputs, y_train) # 反向传播和优化 optimizer.zero_grad() train_loss.backward() optimizer.step() # 验证模式 model.eval() # 计算验证集损失和r2分数 with torch.no_grad(): val_outputs = model(X_val) val_loss = criterion(val_outputs, y_val) r2 = r2_score(y_val.numpy(), val_outputs.numpy()) # 记录训练和验证集的损失以及r2分数 train_losses.append(train_loss.item()) val_losses.append(val_loss.item()) r2_scores.append(r2) # 可视化训练集和验证集的损失曲线及r2变化曲线 plt.figure(figsize=(10, 5)) plt.subplot(1, 2, 1) plt.plot(train_losses, label='Train Loss') plt.plot(val_losses, label='Val Loss') plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('Loss') plt.legend() plt.subplot(1, 2, 2) plt.plot(r2_scores) plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('R2 Score') plt.tight_layout() plt.show() # 在测试集上预测 model.eval() with torch.no_grad(): test_outputs = model(X_test) test_loss = criterion(test_outputs, y_test) test_r2 = r2_score(y_test.numpy(), test_outputs.numpy()) print("Test Loss: {:.4f}, Test R2 Score: {:.4f}".format(test_loss.item(), test_r2)) ``` 这段代码首先定义了一个简单的多层感知机模型(MLP),包括一个输入层,一个隐藏层和一个输出层。然后,使用PyTorch的优化器和损失函数来训练模型,并在每个epoch结束时计算训练集和验证集的损失以及r2分数。最后,在测试集上进行预测,并计算测试集的损失和r2分数。 运行这段代码后,你将得到训练集和验证集的损失曲线以及r2变化曲线的可视化结果,并输出测试集的损失和r2分数。

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