import tensorflow as tf # 定义参数 input_size = 10 lstm_size = 64 batch_size = 32 num_steps = 100 # 定义输入和输出 inputs = tf.placeholder(tf.float32, [batch_size, num_steps, input_size]) targets = tf.placeholder(tf.int32, [batch_size, num_steps]) # 定义LSTM单元 lstm_cell = tf.contrib.rnn.BasicLSTMCell(lstm_size) # 初始化LSTM状态 initial_state = lstm_cell.zero_state(batch_size, tf.float32) # 运行LSTM outputs, state = tf.nn.dynamic_rnn(lstm_cell, inputs, initial_state=initial_state) # 定义输出层 output = tf.reshape(outputs, [-1, lstm_size]) softmax_w = tf.Variable(tf.truncated_normal([lstm_size, input_size], stddev=0.1)) softmax_b = tf.Variable(tf.zeros(input_size)) logits = tf.matmul(output, softmax_w) + softmax_b predictions = tf.nn.softmax(logits) # 定义损失函数和优化器 loss = tf.reduce_mean(tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(labels=tf.reshape(targets, [-1]), logits=logits)) optimizer = tf.train.AdamOptimizer().minimize(loss) # 训练模型 with tf.Session() as sess: sess.run(tf.global_variables_initializer()) for i in range(num_epochs): batch_inputs, batch_targets = get_batch(data, batch_size, num_steps) feed = {inputs: batch_inputs, targets: batch_targets} _, training_loss = sess.run([optimizer, loss], feed_dict=feed) print("Epoch: %d, Loss: %.3f" % (i, training_loss))逐行解释代码含义
时间: 2023-06-20 13:04:40 浏览: 60
1. 导入 TensorFlow 库
2. 定义模型的超参数:输入大小、LSTM 层的大小、批次大小、时间步数
3. 定义输入和输出的占位符
4. 定义 LSTM 单元
5. 初始化 LSTM 状态
6. 运行 LSTM,得到输出和最终状态
7. 定义输出层参数:softmax 权重和偏置
8. 计算预测值
9. 定义损失函数:交叉熵
10. 定义优化器:Adam
11. 使用 TensorFlow 的会话运行模型
12. 初始化所有变量
13. 循环训练模型,每次取一个批次的数据,计算损失和执行优化操作
14. 打印每个 epoch 的损失值
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import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Dense from tensorflow.keras.layers import LSTM from tensorflow.keras.optimizers import Adam # 载入数据 mnist = tf.keras.datasets.mnist (x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data() x_train, x_test = x_train / 255.0, x_test / 255.0 print(x_train.shape, y_train.shape) # 创建模型 # y_train = tf.keras.utils.to_categorical(y_train,num_classes=10) # y_test = tf.keras.utils.to_categorical(y_test,num_classes=10) # 数据长度-一行有28个像素 input_size = 28 # 序列长度-一共有28行 time_steps = 28 # 隐藏层cell个数 cell_size = 50 # 创建模型 model = Sequential() # 循环神经网络 model.add(LSTM( units = cell_size, # 输出 input_shape = (time_steps,input_size), #输入 )) # 输出层 model.add(Dense(10,activation='softmax')) # 定义优化器 adam = Adam(lr=1e-3) # 定义优化器,loss function,训练过程中计算准确率 model.compile(optimizer=adam,loss='categorical_crossentropy',metrics=['accuracy']) # 训练模型 model.fit(x_train,y_train,batch_size=64,epochs=10) # 评估模型 loss,accuracy = model.evaluate(x_test,y_test) print('test loss',loss) print('test accuracy',accuracy)
这是一个使用Keras框架搭建的LSTM模型,用于对MNIST数据集进行分类。主要的步骤包括:
1. 载入数据集
2. 创建模型,其中包括一个LSTM层和一个输出层
3. 定义优化器、损失函数和评估指标
4. 训练模型
5. 评估模型
具体来说,这个模型使用了一个LSTM层,用于处理序列数据。输入数据是28行28列的图像数据,LSTM层的输入形状为(28, 28)。隐层单元数为50,输出层使用softmax激活函数输出10个类别的概率。
在模型编译时,使用了Adam优化器和交叉熵损失函数,同时计算了准确率来评估模型性能。
在训练时,采用了64个样本作为一个batch,训练10个epoch。
最后,使用测试集评估模型的性能,输出了测试集上的损失和准确率。
tensorflow实现attention+lstm输入多变量的多步长时序预测代码
以下是使用TensorFlow实现attention+lstm输入多变量的多步长时序预测的代码:
```
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.layers import Input, Dense, LSTM, Concatenate, Dot
from tensorflow.keras.models import Model
# 定义输入
input = Input(shape=(num_steps, num_inputs))
# 定义LSTM层
lstm_output = LSTM(num_units)(input)
# 定义注意力层
attention_probs = Dense(num_inputs, activation='softmax')(lstm_output)
attention_mul = Dot(axes=1)([lstm_output, attention_probs])
# 定义输出层
output = Dense(num_outputs)(attention_mul)
# 定义模型
model = Model(inputs=input, outputs=output)
# 定义优化器和损失函数
optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(lr=learning_rate)
loss_fn = tf.keras.losses.MeanSquaredError()
# 编译模型
model.compile(optimizer=optimizer, loss=loss_fn)
# 训练模型
model.fit(x_train, y_train, epochs=num_epochs, batch_size=batch_size)
# 预测
y_pred = model.predict(x_test)
```
其中,`num_steps`表示时间序列的长度,`num_inputs`表示输入变量的数量,`num_units`表示LSTM层的神经元数量,`num_outputs`表示输出变量的数量,`learning_rate`表示学习率,`num_epochs`表示训练轮数,`batch_size`表示批次大小,`x_train`和`y_train`表示训练数据,`x_test`表示测试数据。