loss = -np.mean(np.log(y_hat[range(num_samples), y]))没看懂

时间: 2024-04-28 15:21:46 浏览: 78
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loss计算器

这是一个计算交叉熵损失的公式，其中y_hat是模型的预测值，y是实际标签。在这个公式中，首先使用range(num_samples)生成一个长度为num_samples的数组，然后通过y_hat[range(num_samples), y]得到预测值中对应y标签的概率值。接着，使用np.log函数取对数，再使用np.mean函数求平均值，最后加上负号得到交叉熵损失。这个公式的具体解释可以参考交叉熵损失函数的定义。
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class GP: def __init__(self, num_x_samples): self.observations = {"x": list(), "y": list()} self.num_x_samples = num_x_samples self.x_samples = np.arange(0, 10.0, 10.0 / self.num_x_samples).reshape(-1, 1) # prior self.mu = np.zeros_like(self.x_samples) self.cov = self.kernel(self.x_samples, self.x_samples) def update(self, observations): self.update_observation(observations) x = np.array(self.observations["x"]).reshape(-1, 1) y = np.array(self.observations["y"]).reshape(-1, 1) K11 = self.cov # (N,N) K22 = self.kernel(x, x) # (k,k) K12 = self.kernel(self.x_samples, x) # (N,k) K21 = self.kernel(x, self.x_samples) # (k,N) K22_inv = np.linalg.inv(K22 + 1e-8 * np.eye(len(x))) # (k,k) self.mu = K12.dot(K22_inv).dot(y) self.cov = self.kernel(self.x_samples, self.x_samples) - K12.dot(K22_inv).dot(K21) gp = GP(num_x_samples=100)解释一下gp = GP(num_x_samples=100)

它有两个成员变量observations和num_x_samples，observations是一个字典，包含"x"和"y"两个键，分别对应一个空列表，用于存储观测数据。num_x_samples是输入自变量x采样点的数量。 x_samples是一个numpy数组，包含0...

def check_accuracy(self, X, y, num_samples=None, batch_size=2): N = X.shape[0] if num_samples is not None and N > num_samples: mask = np.random.choice(N, num_samples) N = num_samples X = X[mask] y = y[mask] num_batches = N // batch_size if N % batch_size != 0: num_batches += 1 y_pred = [] for i in range(num_batches): start = i * batch_size end = (i + 1) * batch_size scores = self.model.loss(X[start:end]) y_pred.append(np.argmax(scores, axis=1)) y_pred = np.hstack(y_pred) acc = np.mean(y_pred == y) return acc

这段代码中的 grads 是神经网络模型中所有参数的梯度。在神经网络的训练过程中...在这段代码中，grads 是通过调用 self.model.loss(X_batch, y_batch) 计算得到的，其中包含了神经网络模型中所有参数的梯度信息。

def check_accuracy(self, X, y, num_samples=None, batch_size=2): # Maybe subsample the data N = X.shape[0] if num_samples is not None and N > num_samples: # 随机选取num_samples张图片，返回选取图片索引 mask = np.random.choice(N, num_samples) N = num_samples X = X[mask] y = y[mask] num_batches = N // batch_size if N % batch_size != 0: num_batches += 1 y_pred = [] for i in range(num_batches): start = i * batch_size end = (i + 1) * batch_size scores = self.model.loss(X[start:end]) y_pred.append(np.argmax(scores, axis=1)) y_pred = np.hstack(y_pred) acc = np.mean(y_pred == y) return acc

如果num_samples不为None，则从输入数据中随机选取num_samples张图片进行检查。batch_size是指每个batch的大小。函数中首先计算需要划分的batch数，然后对每个batch计算模型的输出并将预测结果存储在y_pred列表中。...
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请问这段代码如何给目标函数加入约束：8-x[0]-2*x[1]>=0:import numpy as np import tensorflow as tf from tensorflow.keras import layers import matplotlib.pyplot as plt # 定义目标函数 def objective_function(x): return x[0]-x[1]-x[2]-x[0]*x[2]+x[0]*x[3]+x[1]*x[2]-x[1]*x[3] # 生成训练数据 num_samples = 1000 X_train = np.random.random((num_samples, 4)) y_train = np.array([objective_function(x) for x in X_train]) # 划分训练集和验证集 split_ratio = 0.8 split_index = int(num_samples * split_ratio) X_val = X_train[split_index:] y_val = y_train[split_index:] X_train = X_train[:split_index] y_train = y_train[:split_index] # 构建神经网络模型 model = tf.keras.Sequential([ layers.Dense(32, activation='relu', input_shape=(4,)), layers.Dense(32, activation='relu'), layers.Dense(1) ]) # 编译模型 model.compile(tf.keras.optimizers.Adam(), loss='mean_squared_error') # 设置保存模型的路径 model_path = "model.h5" # 训练模型 history = model.fit(X_train, y_train, validation_data=(X_val, y_val), epochs=100, batch_size=32) # 保存模型 model.save(model_path) print("模型已保存") # 加载模型 loaded_model = tf.keras.models.load_model(model_path) print("模型已加载") # 使用模型预测最小值 a =np.random.uniform(0,5,size=4) X_test=np.array([a]) y_pred = loaded_model.predict(X_test) print("随机取样点",X_test) print("最小值：", y_pred[0]) # 可视化训练过程 plt.plot(history.history['loss'], label='train_loss') plt.plot(history.history['val_loss'], label='val_loss') plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('Loss') plt.legend() plt.show()

要给目标函数加入约束，...y_train = np.array(y_train) 这样，生成的训练数据集就满足约束条件了。之后的训练、验证和预测过程可以保持不变。 注意：在实际应用中，可能需要根据具体的约束条件进行相应的修改。

def get_CIFAR10_data(num_training=5000, num_validation=500, num_test=500): cifar10_dir = r'D:\daima\cifar-10-python\cifar-10-batches-py' X_train, y_train, X_test, y_test = load_CIFAR10(cifar10_dir) print(X_train.shape) mask = range(num_training, num_training + num_validation) X_val = X_train[mask] y_val = y_train[mask] mask = range(num_training) X_train = X_train[mask] y_train = y_train[mask] mask = range(num_test) X_test = X_test[mask] y_test = y_test[mask] mean_image = np.mean(X_train, axis=0) X_train -= mean_image X_val -= mean_image X_test -= mean_image X_train = X_train.transpose(0, 3, 1, 2).copy() X_val = X_val.transpose(0, 3, 1, 2).copy() X_test = X_test.transpose(0, 3, 1, 2).copy() return { 'X_train': X_train, 'y_train': y_train, 'X_val': X_val, 'y_val': y_val, 'X_test': X_test, 'y_test': y_test, }这是一个加载cifar10数据集的函数，如何修改使其能加载mnist数据集

要加载MNIST数据集，可以使用以下代码修改上述函数： ...此代码使用 TensorFlow 的 MNIST 数据集加载函数，将数据集的维度转换为 (num_samples, height, width, depth) 的形式，并对图像像素值进行归一化。

find bug and fix it: def mean_shift2(xs: np.ndarray, num_iter: int = 50, k_type: str = 'rbf', bandwidth: float = 0.1) -> np.ndarray: """ Implement a variant of mean-shift algorithm, with unchanged kernel matrix :param xs: a set of samples with size (N, D), where N is the number of samples, D is the dimension of features :param num_iter: the number of iterations :param k_type: the type of kernels, including 'rbf', 'gate', 'triangle', 'linear' :param bandwidth: the hyperparameter controlling the width of rbf/gate/triangle kernels :return: the estimated means with size (N, D) """ # TODO: change the code below and implement the modified mean-shift kappa = kernel(xs, y=None, k_type=k_type, bandwidth=bandwidth) D = np.diag(kappa.sum(axis=1)) L = D - kappa D_inv_sqrt = np.diag(1 / np.sqrt(np.diag(D))) L_norm = D_inv_sqrt @ L @ D_inv_sqrt for i in range(xs.shape[0]): x = xs[i] for j in range(num_iter): ms = L_norm @ x x = ms / np.linalg.norm(ms) xs[i] = x return xs

def mean_shift(xs: np.ndarray, num_iter: int = 50, k_type: str = 'rbf', bandwidth: Union[float, str] = 'silverman') -> np.ndarray: """ Implement a variant of mean-shift algorithm, with adaptive ...
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