写一段用于故障诊断的一维胶囊网络代码keras并训练

时间: 2024-03-16 10:44:19 浏览: 14
好的,以下是一段用于故障诊断的一维胶囊网络代码keras,并附带训练代码: ```python from keras import layers, models, optimizers, callbacks from sklearn.model_selection import train_test_split import numpy as np input_shape = (None, 1) # 定义胶囊层 class CapsuleLayer(layers.Layer): def __init__(self, num_capsules, capsule_dim, routings=3): super(CapsuleLayer, self).__init__() self.num_capsules = num_capsules self.capsule_dim = capsule_dim self.routings = routings self.W = self.add_weight(shape=[1, input_shape[1], self.num_capsules * self.capsule_dim], initializer='random_normal', trainable=True) def call(self, inputs, **kwargs): # 转换输入形状为[batch_size, input_num_capsule, input_dim_capsule] inputs_expand = tf.expand_dims(inputs, axis=-1) inputs_tiled = tf.tile(inputs_expand, [1, 1, self.num_capsules, self.capsule_dim]) inputs_hat = tf.keras.backend.batch_dot(inputs_tiled, self.W) # 动态路由过程 b = tf.zeros(shape=[tf.shape(inputs_hat)[0], input_shape[1], self.num_capsules, 1]) assert self.routings > 0 for i in range(self.routings): c = tf.nn.softmax(b, axis=2) outputs = tf.keras.backend.batch_dot(tf.transpose(inputs_hat, perm=[0, 2, 1, 3]), c) if i < self.routings - 1: b += tf.keras.backend.batch_dot(outputs, inputs_hat, [3, 2]) # 返回胶囊输出 return tf.squeeze(outputs, axis=1) # 定义模型 def get_model(): x_input = layers.Input(shape=input_shape) conv1 = layers.Conv1D(filters=64, kernel_size=3, strides=1, padding='valid', activation='relu', name='conv1')(x_input) conv2 = layers.Conv1D(filters=64, kernel_size=3, strides=2, padding='valid', activation='relu', name='conv2')(conv1) primary_capsule = CapsuleLayer(num_capsules=8, capsule_dim=16, routings=3, name='primary_capsule')(conv2) output_capsule = CapsuleLayer(num_capsules=1, capsule_dim=16, routings=3, name='output_capsule')(primary_capsule) model = models.Model(inputs=x_input, outputs=output_capsule) return model # 加载数据集 data = np.load('data.npy') labels = np.load('labels.npy') # 切分数据集 x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(data, labels, test_size=0.2, random_state=42) # 构建模型 model = get_model() model.compile(optimizer=optimizers.Adam(lr=0.001), loss='binary_crossentropy', metrics=['accuracy']) # 训练模型 callbacks_list = [callbacks.EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=5), callbacks.ModelCheckpoint(filepath='best_model.h5', monitor='val_loss', save_best_only=True)] history = model.fit(x_train, y_train, batch_size=32, epochs=50, validation_data=(x_test, y_test), callbacks=callbacks_list) # 评估模型 model.load_weights('best_model.h5') score = model.evaluate(x_test, y_test, verbose=0) print('Test loss:', score[0]) print('Test accuracy:', score[1]) ``` 这段代码定义了一个一维胶囊网络,用于故障诊断。在训练模型之前,我们需要先加载数据集并切分数据集为训练集和测试集。然后,我们构建模型,并使用Adam优化器和交叉熵损失函数编译模型。训练模型时使用早期停止和模型检查点回调函数,以防止过拟合并保存最佳模型。训练完成后,我们评估模型并输出测试集的损失和准确率。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

防雷及短路计算软件.zip

防雷及短路计算软件
recommend-type

电线穿管选用小软件.zip

电线穿管选用小软件
recommend-type

【小白python数据分析入门4Pandas可视化-板块8案例 2018幸福大数据】

小白python数据分析入门4Pandas可视化——板块8案例 2018幸福大数据,辅助8.1读取数据
recommend-type

电气照明照度计算软件.zip

电气照明照度计算软件
recommend-type

数据库模拟考试试卷试卷

数据库模拟考试试卷试卷
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

用matlab绘制高斯色噪声情况下的频率估计CRLB,其中w(n)是零均值高斯色噪声,w(n)=0.8*w(n-1)+e(n),e(n)服从零均值方差为se的高斯分布

以下是用matlab绘制高斯色噪声情况下频率估计CRLB的代码: ```matlab % 参数设置 N = 100; % 信号长度 se = 0.5; % 噪声方差 w = zeros(N,1); % 高斯色噪声 w(1) = randn(1)*sqrt(se); for n = 2:N w(n) = 0.8*w(n-1) + randn(1)*sqrt(se); end % 计算频率估计CRLB fs = 1; % 采样频率 df = 0.01; % 频率分辨率 f = 0:df:fs/2; % 频率范围 M = length(f); CRLB = zeros(M,1); for
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。