写一段用GAN生成具有5列表格数据的代码,并加注释
时间: 2024-04-30 17:18:46 浏览: 96
16-17 数据挖掘算法基础 - 分类与回归1(1).ipynb
以下是一个使用GAN生成具有5列数据的示例代码,其中包括注释:
```python
# 导入需要的库
import numpy as np
import pandas as pd
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import layers
# 定义生成器模型
def make_generator_model():
model = tf.keras.Sequential()
model.add(layers.Dense(25, input_shape=(100,), activation='relu'))
model.add(layers.Dense(50, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(100, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(5, activation='tanh'))
return model
# 定义判别器模型
def make_discriminator_model():
model = tf.keras.Sequential()
model.add(layers.Dense(100, input_shape=(5,), activation='relu'))
model.add(layers.Dense(50, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(25, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(1, activation='sigmoid'))
return model
# 定义损失函数
cross_entropy = tf.keras.losses.BinaryCrossentropy(from_logits=True)
# 定义生成器损失函数
def generator_loss(fake_output):
return cross_entropy(tf.ones_like(fake_output), fake_output)
# 定义判别器损失函数
def discriminator_loss(real_output, fake_output):
real_loss = cross_entropy(tf.ones_like(real_output), real_output)
fake_loss = cross_entropy(tf.zeros_like(fake_output), fake_output)
total_loss = real_loss + fake_loss
return total_loss
# 定义优化器
generator_optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(1e-4)
discriminator_optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(1e-4)
# 定义训练函数
@tf.function
def train_step(generator, discriminator, real_data):
# 生成噪声
noise = tf.random.normal([real_data.shape[0], 100])
with tf.GradientTape() as gen_tape, tf.GradientTape() as disc_tape:
# 生成虚假数据
fake_data = generator(noise, training=True)
# 计算判别器输出
real_output = discriminator(real_data, training=True)
fake_output = discriminator(fake_data, training=True)
# 计算损失函数
gen_loss = generator_loss(fake_output)
disc_loss = discriminator_loss(real_output, fake_output)
# 计算梯度并更新参数
gradients_of_generator = gen_tape.gradient(gen_loss, generator.trainable_variables)
gradients_of_discriminator = disc_tape.gradient(disc_loss, discriminator.trainable_variables)
generator_optimizer.apply_gradients(zip(gradients_of_generator, generator.trainable_variables))
discriminator_optimizer.apply_gradients(zip(gradients_of_discriminator, discriminator.trainable_variables))
# 生成器模型
generator = make_generator_model()
# 判别器模型
discriminator = make_discriminator_model()
# 加载数据
real_data = pd.read_csv('real_data.csv')
# 训练模型
for epoch in range(1000):
train_step(generator, discriminator, real_data)
# 每100轮保存一次虚假数据
if epoch % 100 == 0:
noise = tf.random.normal([100, 100])
fake_data = generator(noise, training=False)
fake_df = pd.DataFrame(fake_data.numpy(), columns=['col1', 'col2', 'col3', 'col4', 'col5'])
fake_df.to_csv(f'fake_data_{epoch}.csv', index=False)
```
说明:以上代码演示了如何使用GAN生成具有5列数据的虚假数据。其中,生成器和判别器都是由全连接层构成的神经网络模型。在训练过程中,我们通过计算损失函数来更新模型的参数。最后,我们保存了每100轮生成的虚假数据,并将其保存为CSV文件。
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