给我一个代码用transformer对我自己建立的时序数据数据集进行二分类检测,输出训练集、验证集、测试集准确率

时间: 2023-06-14 12:04:38 浏览: 329
好的,我可以给你提供一个基于PyTorch的代码框架,用Transformer模型对时序数据进行二分类检测。你可以根据自己的数据集进行一定的修改。 首先,需要安装必要的Python库,包括PyTorch、Numpy、Pandas等。可以使用以下命令安装: ``` pip install torch numpy pandas ``` 然后,我们需要准备数据集。假设我们的数据集包含两个类别,每个样本包含10个时序数据,我们可以使用Pandas库读取数据并将其转换为PyTorch Tensor: ```python import pandas as pd import numpy as np import torch # 读取数据 data = pd.read_csv('data.csv') # 将数据转换为PyTorch Tensor x = torch.tensor(data.iloc[:, :-1].values, dtype=torch.float32) y = torch.tensor(data.iloc[:, -1].values, dtype=torch.long) ``` 接下来,我们需要对数据进行划分,以便进行训练、验证和测试。可以使用PyTorch中的SubsetRandomSampler实现: ```python from torch.utils.data import DataLoader, SubsetRandomSampler # 定义训练、验证、测试集的比例 train_ratio = 0.6 val_ratio = 0.2 test_ratio = 0.2 # 计算划分后的数据集大小 train_size = int(train_ratio * len(data)) val_size = int(val_ratio * len(data)) test_size = len(data) - train_size - val_size # 随机划分数据集 indices = np.arange(len(data)) np.random.shuffle(indices) train_indices = indices[:train_size] val_indices = indices[train_size:train_size+val_size] test_indices = indices[train_size+val_size:] # 定义数据加载器 train_sampler = SubsetRandomSampler(train_indices) val_sampler = SubsetRandomSampler(val_indices) test_sampler = SubsetRandomSampler(test_indices) train_loader = DataLoader(dataset, batch_size=32, sampler=train_sampler) val_loader = DataLoader(dataset, batch_size=32, sampler=val_sampler) test_loader = DataLoader(dataset, batch_size=32, sampler=test_sampler) ``` 现在,我们可以定义Transformer模型。这里我们使用PyTorch官方的Transformer模型实现: ```python import torch.nn as nn from torch.nn import TransformerEncoder, TransformerEncoderLayer class TransformerModel(nn.Module): def __init__(self, ntoken, ninp, nhead, nhid, nlayers, dropout=0.5): super(TransformerModel, self).__init__() self.model_type = 'Transformer' self.src_mask = None self.pos_encoder = PositionalEncoding(ninp, dropout) encoder_layers = TransformerEncoderLayer(ninp, nhead, nhid, dropout) self.transformer_encoder = TransformerEncoder(encoder_layers, nlayers) self.encoder = nn.Embedding(ntoken, ninp) self.ninp = ninp self.decoder = nn.Linear(ninp, 2) self.init_weights() def _generate_square_subsequent_mask(self, sz): mask = (torch.triu(torch.ones(sz, sz)) == 1).transpose(0, 1) mask = mask.float().masked_fill(mask == 0, float('-inf')).masked_fill(mask == 1, float(0.0)) return mask def init_weights(self): initrange = 0.1 self.encoder.weight.data.uniform_(-initrange, initrange) self.decoder.bias.data.zero_() self.decoder.weight.data.uniform_(-initrange, initrange) def forward(self, src): if self.src_mask is None or self.src_mask.size(0) != len(src): device = src.device mask = self._generate_square_subsequent_mask(len(src)).to(device) self.src_mask = mask src = self.encoder(src) * math.sqrt(self.ninp) src = self.pos_encoder(src) output = self.transformer_encoder(src, self.src_mask) output = output.mean(dim=0) output = self.decoder(output) return output ``` 接下来,我们可以定义训练和评估函数: ```python import torch.optim as optim def train(model, optimizer, criterion, train_loader): model.train() total_loss = 0 total_correct = 0 for batch in train_loader: optimizer.zero_grad() x, y = batch y_pred = model(x) loss = criterion(y_pred, y) loss.backward() optimizer.step() total_loss += loss.item() total_correct += (y_pred.argmax(dim=1) == y).sum().item() return total_loss / len(train_loader), total_correct / len(train_loader.dataset) def evaluate(model, criterion, data_loader): model.eval() total_loss = 0 total_correct = 0 with torch.no_grad(): for batch in data_loader: x, y = batch y_pred = model(x) loss = criterion(y_pred, y) total_loss += loss.item() total_correct += (y_pred.argmax(dim=1) == y).sum().item() return total_loss / len(data_loader), total_correct / len(data_loader.dataset) ``` 最后,我们可以开始训练模型: ```python # 定义模型超参数 ntokens = 10 emsize = 128 nhead = 8 nhid = 256 nlayers = 6 dropout = 0.2 # 创建模型、优化器和损失函数 model = TransformerModel(ntokens, emsize, nhead, nhid, nlayers, dropout) optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 训练模型 for epoch in range(10): train_loss, train_acc = train(model, optimizer, criterion, train_loader) val_loss, val_acc = evaluate(model, criterion, val_loader) print(f'Epoch {epoch+1}: Train Loss={train_loss:.4f}, Train Acc={train_acc:.4f}, Val Loss={val_loss:.4f}, Val Acc={val_acc:.4f}') # 在测试集上评估模型 test_loss, test_acc = evaluate(model, criterion, test_loader) print(f'Test Loss={test_loss:.4f}, Test Acc={test_acc:.4f}') ``` 这里我们训练了10个epoch,并在测试集上评估了模型。你可以根据自己的数据集和需求调整模型超参数和训练轮数。
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