生成一个generative model的代码用于二分类

时间: 2023-05-31 20:02:37 浏览: 27
以下是一个简单的基于PyTorch的生成模型的二分类代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import numpy as np class Generator(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): super(Generator, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(input_size, hidden_size) self.fc2 = nn.Linear(hidden_size, hidden_size) self.fc3 = nn.Linear(hidden_size, output_size) self.relu = nn.ReLU() self.sigmoid = nn.Sigmoid() def forward(self, x): x = self.relu(self.fc1(x)) x = self.relu(self.fc2(x)) x = self.sigmoid(self.fc3(x)) return x input_size = 10 hidden_size = 50 output_size = 1 generator = Generator(input_size, hidden_size, output_size) # Binary cross entropy loss function loss_fn = nn.BCELoss() # Optimizer optimizer = optim.Adam(generator.parameters(), lr=0.01) # Generate some random input data X = torch.randn(1000, input_size) # Generate some random output labels Y = torch.FloatTensor(np.random.randint(2, size=(1000, 1))) # Train the generator for epoch in range(100): # Zero the gradients optimizer.zero_grad() # Generate output predictions Y_pred = generator(X) # Compute the loss loss = loss_fn(Y_pred, Y) # Backpropagate the loss loss.backward() # Update the weights optimizer.step() # Print the loss print('Epoch [{}/{}], Loss: {:.4f}'.format(epoch+1, 100, loss.item())) ``` 在这个例子中,我们使用了一个具有三个线性层和ReLU和Sigmoid激活函数的生成器模型。我们使用二元交叉熵损失函数和Adam优化器来训练模型。我们随机生成了一些输入数据并使用随机标签来训练生成器。在每个时期,我们计算损失,反向传播损失并更新权重。

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生成实现generative model的代码用于二分类有很多种方法,以下是其中一种基于朴素贝叶斯的实现方式: 1. 数据预处理:将原始数据集分成训练集和测试集,对训练集的特征进行标准化处理,使其均值为0,方差为1。 2. 训练模型:基于朴素贝叶斯的方法,需要计算出两个类别P(c=0)和P(c=1)的先验概率,以及每个特征在两个类别下的条件概率P(x|c),其中x表示某个特征的取值。具体计算方法如下: - P(c=0) = count(c=0) / count(all_data) - P(c=1) = count(c=1) / count(all_data) - 对于每个特征i,计算其条件概率P(xi|c),分别在类别c=0和c=1下计算: - 计算c=0情况下的条件概率:P(xi|c=0) = count(xi,c=0) / count(c=0) - 计算c=1情况下的条件概率:P(xi|c=1) = count(xi,c=1) / count(c=1) 3. 预测测试集:将测试集中的每个实例的特征值代入朴素贝叶斯公式计算,得到属于两个类别的概率值,比较两个概率值,将实例分到概率值较大的那个类别中。 4. 计算准确率:将预测结果与测试集中的真实类别进行比较,计算分类准确率。 以下是Python代码实现: python import numpy as np class NaiveBayes: def __init__(self): self.prior = None self.cond_prob = None def fit(self, X, y): n_samples, n_features = X.shape self.classes = np.unique(y) n_classes = len(self.classes) # 计算先验概率 P(c) self.prior = np.zeros(n_classes) for i, c in enumerate(self.classes): self.prior[i] = np.sum(y == c) / n_samples # 计算条件概率 P(x|c) self.cond_prob = np.zeros((n_features, n_classes)) for i in range(n_features): for j, c in enumerate(self.classes): # 对于每个特征 i,计算其条件概率 P(xi|c) Xi = X[y == c, i] self.cond_prob[i, j] = (np.mean(Xi), np.std(Xi)) def predict(self, X): n_samples, n_features = X.shape y_pred = np.zeros(n_samples) # 预测每个实例的类别 for i in range(n_samples): posteriors = [] for j, c in enumerate(self.classes): prior = np.log(self.prior[j]) cond_prob = np.sum(np.log(self.gaussian_prob(X[i], self.cond_prob[:, j]))) posterior = prior + cond_prob posteriors.append(posterior) y_pred[i] = self.classes[np.argmax(posteriors)] return y_pred def gaussian_prob(self, x, params): mean, std = params exponent = np.exp(-((x - mean) ** 2) / (2 * std ** 2)) return (1 / (np.sqrt(2 * np.pi) * std)) * exponent 其中,fit方法用于训练模型,predict方法用于预测测试集,gaussian_prob方法用于计算高斯分布的概率密度函数。
以下是一个手动编写的generative model用来二分类的示例: 假设我们有一个数据集包含两个类别:A和B。我们想要训练一个generative model来预测一个新的样本属于哪个类别。 首先,我们将假设类别A和B的分布分别服从高斯分布,并假设它们的协方差矩阵相等。我们可以通过计算训练集中每个类别的均值和协方差矩阵来估计这些参数。 然后,我们可以使用贝叶斯公式来计算给定一个新的样本$x$的类别概率: $P(A|x) = \frac{P(x|A)P(A)}{P(x)}$ $P(B|x) = \frac{P(x|B)P(B)}{P(x)}$ 其中,$P(A)$和$P(B)$是类别A和B的先验概率,$P(x|A)$和$P(x|B)$是样本$x$在类别A和B下的似然概率,$P(x)$是边缘概率。 我们可以使用高斯分布的密度函数来计算似然概率: $P(x|A) = \frac{1}{\sqrt{(2\pi)^d|\Sigma|}}exp(-\frac{1}{2}(x-\mu_A)^T\Sigma^{-1}(x-\mu_A))$ $P(x|B) = \frac{1}{\sqrt{(2\pi)^d|\Sigma|}}exp(-\frac{1}{2}(x-\mu_B)^T\Sigma^{-1}(x-\mu_B))$ 其中,$d$是样本的维度,$|\Sigma|$是协方差矩阵的行列式,$\mu_A$和$\mu_B$分别是类别A和B的均值,$\Sigma$是协方差矩阵。 我们可以通过最大化似然函数来估计先验概率$P(A)$和$P(B)$。假设我们有$N_A$个属于类别A的样本和$N_B$个属于类别B的样本,则: $P(A) = \frac{N_A}{N_A+N_B}$ $P(B) = \frac{N_B}{N_A+N_B}$ 最后,我们可以将$P(A|x)$和$P(B|x)$进行比较,将新的样本$x$分类到概率较大的类别中。 这是一个简单的generative model用来二分类的示例。在实际应用中,我们可能需要更复杂的模型来适应不同的数据分布和特征。
生成模型是一种基于概率论的机器学习方法,它可以从训练数据中学习出一个概率分布模型,然后利用这个模型来生成新的数据。在二分类问题中,我们需要生成两种不同的类别的数据,因此我们可以考虑使用条件概率分布来建立一个generative model。 假设我们有一个二分类问题,其中训练集包含m个样本,每个样本由n个特征组成,且每个样本都有一个类别标签y∈{0,1}。我们的目标是构建一个generative model,可以根据输入的特征生成对应的类别标签。 为了实现这个目标,我们可以假设每个类别的特征分布都服从一个高斯分布,然后利用贝叶斯定理推导出相应的条件概率分布。 首先,我们需要计算每个类别的先验概率P(y),即样本中属于类别0或类别1的概率。假设我们的训练集中有N个属于类别0的样本和M个属于类别1的样本,则类别0的先验概率为P(y=0) = N/m,类别1的先验概率为P(y=1) = M/m。 然后,我们需要计算每个特征在不同类别下的条件概率分布。假设第i个特征在类别y下服从一个高斯分布,其均值和方差分别为μiy和σiy^2。因此,特征i在类别y下的条件概率分布可以表示为: P(xi|y) = (1/(√(2π)σiy)) * exp(-(xi-μiy)^2/(2σiy^2)) 最后,我们可以利用贝叶斯定理来计算给定特征向量x时属于类别y的后验概率P(y|x): P(y|x) = P(x|y) * P(y) / P(x) 其中,P(x|y)表示给定类别y时特征向量x的条件概率分布,P(y)表示类别y的先验概率,P(x)表示特征向量x的边缘概率分布,可以表示为: P(x) = Σy P(x|y) * P(y) 最终,我们可以将后验概率比较大小,将输入的特征向量x分到属于后验概率更大的那个类别中。 这样,我们就可以得到一个泛化能力很好的generative model,可以用来对二分类问题进行分类。当然,上述方法只是一种基本的思路,实际应用中可能需要考虑更多的因素,如特征的选择、模型的复杂度等。
分数基于生成模型(score based generative model)是一种用于生成数据的概率模型。与传统的生成模型不同,分数基于生成模型通过直接对数据进行评分,而不是明确地定义数据的概率分布。 分数基于生成模型的核心思想是利用一个评分函数来评估样本数据的质量。这个评分函数可以根据先验知识或经验来设计,它的目标是为了使真实数据得分高,而人工生成的或异常的数据得分低。 在实践中,分数基于生成模型可以用于许多任务。例如,在图像生成中,我们可以使用一个神经网络模型来评估一张图像的真实性。该模型通过学习真实图像的特征,并掌握它们的分数分布。当我们想要生成一张新的图像时,我们可以利用这个神经网络模型来综合评估生成的图像。 分数基于生成模型相对于传统的生成模型有一些优点。首先,分数基于生成模型可以直接学习数据的质量,而不需要显式地定义数据的概率分布。其次,评分函数的设计更加具有灵活性,我们可以根据具体任务的需求来设计评分函数。这使得分数基于生成模型可以应用于各种不同的生成任务,并取得更好的效果。 总结来说,分数基于生成模型是一种用于生成数据的概率模型,通过评分函数来评估样本数据的质量。它可以应用于图像生成、文本生成等多种任务,并具有较高的灵活性和效果。
好的,以下是 Conditional Generative Adversarial Network 的判别器和生成器训练部分代码,供您参考: 判别器训练部分代码: # 定义判别器损失函数 def discriminator_loss(real_output, fake_output): real_loss = tf.keras.losses.binary_crossentropy(tf.ones_like(real_output), real_output) fake_loss = tf.keras.losses.binary_crossentropy(tf.zeros_like(fake_output), fake_output) total_loss = real_loss + fake_loss return total_loss # 定义判别器优化器 discriminator_optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(1e-4) # 定义判别器训练函数 @tf.function def train_discriminator(images, labels, generator): with tf.GradientTape() as disc_tape: # 生成假样本 generated_images = generator([labels, noise]) # 判别器判别真假样本 real_output = discriminator([images, labels]) fake_output = discriminator([generated_images, labels]) # 计算判别器损失 loss = discriminator_loss(real_output, fake_output) # 反向传播更新判别器参数 gradients_of_discriminator = disc_tape.gradient(loss, discriminator.trainable_variables) discriminator_optimizer.apply_gradients(zip(gradients_of_discriminator, discriminator.trainable_variables)) return loss 生成器训练部分代码: # 定义生成器损失函数 def generator_loss(fake_output): return tf.keras.losses.binary_crossentropy(tf.ones_like(fake_output), fake_output) # 定义生成器优化器 generator_optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(1e-4) # 定义生成器训练函数 @tf.function def train_generator(labels, noise, generator): with tf.GradientTape() as gen_tape: # 生成假样本 generated_images = generator([labels, noise]) # 判别器判别假样本 fake_output = discriminator([generated_images, labels]) # 计算生成器损失 loss = generator_loss(fake_output) # 反向传播更新生成器参数 gradients_of_generator = gen_tape.gradient(loss, generator.trainable_variables) generator_optimizer.apply_gradients(zip(gradients_of_generator, generator.trainable_variables)) return loss 以上是我尽可能详细地回答了您的问题,如果您还有其他问题可以继续提出。
以下是基于PyTorch的条件生成对抗神经网络(Conditional Generative Adversarial Network,CGAN)用于生成新数据的示例代码: import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torchvision import datasets, transforms from torch.autograd import Variable # 定义判别器模型 class Discriminator(nn.Module): def __init__(self): super(Discriminator, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(784, 512) self.fc2 = nn.Linear(512, 256) self.fc3 = nn.Linear(256, 1) def forward(self, x, y): x = x.view(-1, 784) y = y.view(-1, 10) x = torch.cat([x, y], 1) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = nn.functional.relu(self.fc2(x)) x = nn.functional.sigmoid(self.fc3(x)) return x # 定义生成器模型 class Generator(nn.Module): def __init__(self): super(Generator, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(110, 256) self.fc2 = nn.Linear(256, 512) self.fc3 = nn.Linear(512, 784) def forward(self, x, y): x = torch.cat([x, y], 1) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = nn.functional.relu(self.fc2(x)) x = nn.functional.tanh(self.fc3(x)) return x # 定义训练数据集 train_dataset = datasets.MNIST(root='./data/', train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True) # 定义数据加载器 batch_size = 100 train_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) # 定义CGAN模型 discriminator = Discriminator() generator = Generator() # 定义优化器和损失函数 optimizer_d = optim.Adam(discriminator.parameters(), lr=0.0002) optimizer_g = optim.Adam(generator.parameters(), lr=0.0002) criterion = nn.BCELoss() # 定义训练过程 num_epochs = 200 for epoch in range(num_epochs): for i, (images, labels) in enumerate(train_loader): # 训练判别器 images = Variable(images) labels = Variable(torch.eye(10)[labels]) real_labels = Variable(torch.ones(batch_size, 1)) fake_labels = Variable(torch.zeros(batch_size, 1)) discriminator.zero_grad() outputs = discriminator(images, labels) d_loss_real = criterion(outputs, real_labels) z = Variable(torch.randn(batch_size, 100)) fake_images = generator(z, labels) outputs = discriminator(fake_images, labels) d_loss_fake = criterion(outputs, fake_labels) d_loss = d_loss_real + d_loss_fake d_loss.backward() optimizer_d.step() # 训练生成器 generator.zero_grad() z = Variable(torch.randn(batch_size, 100)) fake_images = generator(z, labels) outputs = discriminator(fake_images, labels) g_loss = criterion(outputs, real_labels) g_loss.backward() optimizer_g.step() # 输出训练结果 if (i+1) % 100 == 0: print("
我很抱歉,我只是一个语言模型AI,没有编写能力,但是我可以为您解释一下SRGAN是什么,以及如何构建它。 SRGAN(Super-Resolution Generative Adversarial Networks)是一种生成对抗网络(GAN),用于图像超分辨率的生成任务。它的目标是从低分辨率(LR)图像生成高分辨率(HR)图像,使得生成的图像尽可能接近于真实高分辨率图像。 SRGAN的整体架构包括生成器和鉴别器。生成器使用反卷积层将LR图像转换为HR图像,并在输出中添加残差连接。生成器的输出经过鉴别器进行判定,以度量生成的HR图像与真实HR图像的相似度。鉴别器采用卷积层来学习高低分辨率图像之间的差异,并尝试识别哪些图像是真实的HR图像,哪些是生成器生成的图像。 以下是简单的SRGAN模型构建代码示例: python import tensorflow as tf import numpy as np # 定义SRGAN的生成器 def generator(input, name='generator'): with tf.variable_scope(name): conv1 = tf.layers.conv2d(inputs=input, filters=64, kernel_size=[9, 9], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv2 = tf.layers.conv2d(inputs=conv1, filters=32, kernel_size=[1, 1], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv3 = tf.layers.conv2d(inputs=conv2, filters=3, kernel_size=[5, 5], padding='same', activation=tf.nn.tanh) output = (tf.nn.tanh(conv3) + 1) / 2 # 将输出压缩到[0,1]的范围内 return output # 定义SRGAN的鉴别器 def discriminator(input, name='discriminator'): with tf.variable_scope(name): conv1 = tf.layers.conv2d(inputs=input, filters=64, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv2 = tf.layers.conv2d(inputs=conv1, filters=64, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) conv3 = tf.layers.conv2d(inputs=conv2, filters=128, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv4 = tf.layers.conv2d(inputs=conv3, filters=128, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) conv5 = tf.layers.conv2d(inputs=conv4, filters=256, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv6 = tf.layers.conv2d(inputs=conv5, filters=256, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) conv7 = tf.layers.conv2d(inputs=conv6, filters=512, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv8 = tf.layers.conv2d(inputs=conv7, filters=512, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) flatten = tf.layers.flatten(inputs=conv8) fc1 = tf.layers.dense(inputs=flatten, units=1024, activation=tf.nn.relu) fc2 = tf.layers.dense(inputs=fc1, units=1, activation=None) output = tf.nn.sigmoid(fc2) return output # 定义GAN模型的损失函数和优化器 def build_model(lr_shape, hr_shape, lr_rate): input_lr = tf.placeholder(tf.float32, [None, lr_shape[0], lr_shape[1], 3], name='input_lr') input_hr = tf.placeholder(tf.float32, [None, hr_shape[0], hr_shape[1], 3], name='input_hr') fake_hr = generator(input_lr, name='generator') d_fake = discriminator(fake_hr, name='discriminator') d_real = discriminator(input_hr, name='discriminator') # 生成器的损失函数包括两部分:内容损失和对抗损失 # 内容损失通过比较生成的HR图像和真实HR图像的MSE来计算 content_loss = tf.reduce_mean(tf.squared_difference(fake_hr, input_hr)) # 对抗损失是训练鉴别器所用的损失函数,目标是让鉴别器不能明显区分真实和生成的图像 adv_loss = tf.reduce_mean(tf.log(1 - d_fake)) # 生成器的总损失是内容损失和对抗损失的加权和 gen_loss = content_loss + 0.01 * adv_loss # 鉴别器的损失函数用两个部分组成:真实图像的损失和生成图像的损失 real_loss = tf.reduce_mean(tf.log(d_real)) fake_loss = tf.reduce_mean(tf.log(1 - d_fake)) # 鉴别器的总损失是真实图像的损失和生成图像的损失的和 dis_loss = -real_loss - fake_loss # 分别定义生成器和鉴别器的优化器 gen_optimizer = tf.train.AdamOptimizer(lr_rate).minimize(gen_loss, var_list=tf.get_collection(tf.GraphKeys.TRAINABLE_VARIABLES, scope='generator')) dis_optimizer = tf.train.AdamOptimizer(lr_rate).minimize(dis_loss, var_list=tf.get_collection(tf.GraphKeys.TRAINABLE_VARIABLES, scope='discriminator')) return input_lr, input_hr, fake_hr, d_fake, gen_loss, dis_loss, gen_optimizer, dis_optimizer # 读取训练数据集 def load_data(path): # 这里使用numpy载入实际的图像数据 data = np.load(path) return data # 定义模型的超参数 lr_shape = (64, 64) hr_shape = (256, 256) lr_rate = 0.0001 epochs = 100 # 加载训练数据集 train_set = load_data('train_dataset.npy') # 创建并训练SRGAN模型 tf.reset_default_graph() input_lr, input_hr, fake_hr, d_fake, gen_loss, dis_loss, gen_optimizer, dis_optimizer = build_model(lr_shape, hr_shape, lr_rate) sess = tf.Session() sess.run(tf.global_variables_initializer()) for epoch in range(epochs): for i in range(0, train_set.shape[0], 16): batch_lr = train_set[i:i+16] batch_hr = batch_lr.repeat(4, axis=1).repeat(4, axis=2) _, dis_loss_val = sess.run([dis_optimizer, dis_loss], feed_dict={input_lr: batch_lr, input_hr: batch_hr}) _, gen_loss_val = sess.run([gen_optimizer, gen_loss], feed_dict={input_lr: batch_lr, input_hr: batch_hr}) print('Epoch [{}/{}], generator loss: {:.4f}, discriminator loss: {:.4f}'.format(epoch+1, epochs, gen_loss_val, dis_loss_val)) # 使用SRGAN模型进行图像超分辨率生成 test_set = load_data('test_dataset.npy') for i in range(test_set.shape[0]): input_img = test_set[i] input_img_lr = input_img.reshape(1, lr_shape[0], lr_shape[1], 3) output_img_hr = sess.run(fake_hr, feed_dict={input_lr: input_img_lr}) # 显示生成的图像 # cv2.imshow('Input LR Image', input_img) # cv2.imshow('Output HR Image', output_img_hr) # cv2.waitKey(0) sess.close()
基于gpt4的免费代码生成工具是一个使用最新的自然语言处理技术和深度学习模型构建的工具,旨在帮助开发者自动生成高质量的代码。GPT-4(Generative Pre-trained Transformer 4)是OpenAI公司最新研发的自然语言生成模型,具有更强大的语义理解和代码生成能力。 该免费代码生成工具的工作原理是利用GPT-4模型对用户提供的自然语言描述进行理解和分析,然后根据理解的内容自动生成相应的代码。通过深度学习算法和大量的训练数据,GPT-4能够预测和生成符合语法规则的代码,并提供高效、准确的解决方案。 使用这样的工具可以帮助开发者提高编码效率和减轻工作负担,特别是在处理重复性代码和简单任务时。开发者只需提供问题或要解决的任务描述,工具就可以根据描述自动生成相应的代码,从而节省了手动编写代码的时间和精力。 然而,使用基于GPT-4的免费代码生成工具也存在一些潜在的问题。首先,由于该工具是基于预训练模型生成代码,其生成结果可能不一定满足用户需求或符合最佳实践。其次,工具可能会受限于训练数据的质量和覆盖范围,导致对某些特定领域的代码生成效果不佳。最后,如果工具的使用范围过广,可能会引发潜在的安全隐患,如代码注入、逻辑漏洞等问题。 因此,在使用基于GPT-4的免费代码生成工具时,建议开发者仍需对生成的代码进行验证和优化,确保生成结果的正确性和质量。并且,为了避免潜在的安全风险,开发者在生产环境中使用生成代码时需要谨慎,充分测试和评估生成代码的可靠性。
GAN(Generative Adversarial Network)是一种生成式模型,常用于生成图片。以下是使用TensorFlow2.0和Keras实现的简单GAN生成图片的代码示例: python import tensorflow as tf from tensorflow import keras from tensorflow.keras import layers # 定义生成器模型 def make_generator_model(): model = keras.Sequential() model.add(layers.Dense(7*7*256, use_bias=False, input_shape=(100,))) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.LeakyReLU()) model.add(layers.Reshape((7, 7, 256))) assert model.output_shape == (None, 7, 7, 256) # 注意:batch size 没有限制 model.add(layers.Conv2DTranspose(128, (5, 5), strides=(1, 1), padding='same', use_bias=False)) assert model.output_shape == (None, 7, 7, 128) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.LeakyReLU()) model.add(layers.Conv2DTranspose(64, (5, 5), strides=(2, 2), padding='same', use_bias=False)) assert model.output_shape == (None, 14, 14, 64) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.LeakyReLU()) model.add(layers.Conv2DTranspose(1, (5, 5), strides=(2, 2), padding='same', use_bias=False, activation='tanh')) assert model.output_shape == (None, 28, 28, 1) return model # 定义判别器模型 def make_discriminator_model(): model = keras.Sequential() model.add(layers.Conv2D(64, (5, 5), strides=(2, 2), padding='same', input_shape=[28, 28, 1])) model.add(layers.LeakyReLU()) model.add(layers.Dropout(0.3)) model.add(layers.Conv2D(128, (5, 5), strides=(2, 2), padding='same')) model.add(layers.LeakyReLU()) model.add(layers.Dropout(0.3)) model.add(layers.Flatten()) model.add(layers.Dense(1)) return model # 定义损失函数 cross_entropy = tf.keras.losses.BinaryCrossentropy(from_logits=True) # 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 # 定义生成器损失函数 def generator_loss(fake_output): return cross_entropy(tf.ones_like(fake_output), fake_output) # 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(images): noise = tf.random.normal([BATCH_SIZE, 100]) with tf.GradientTape() as gen_tape, tf.GradientTape() as disc_tape: generated_images = generator(noise, training=True) real_output = discriminator(images, training=True) fake_output = discriminator(generated_images, training=True) gen_loss = generator_loss(fake_output) disc_loss = discriminator_loss(real_output, fake_output) 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)) # 加载MNIST数据集 (train_images, train_labels), (_, _) = keras.datasets.mnist.load_data() train_images = train_images.reshape(train_images.shape[0], 28, 28, 1).astype('float32') train_images = (train_images - 127.5) / 127.5 # 将像素值归一化到[-1, 1]范围内 BUFFER_SIZE = 60000 BATCH_SIZE = 256 train_dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(train_images).shuffle(BUFFER_SIZE).batch(BATCH_SIZE) # 创建生成器和判别器实例 generator = make_generator_model() discriminator = make_discriminator_model() # 训练模型 EPOCHS = 100 noise_dim = 100 num_examples_to_generate = 16 # 生成器固定输入噪声,用于每个epoch生成样本 seed = tf.random.normal([num_examples_to_generate, noise_dim]) for epoch in range(EPOCHS): for image_batch in train_dataset: train_step(image_batch) # 每个epoch结束后生成样本并保存 generate_and_save_images(generator, epoch + 1, seed) # 生成样本并保存 def generate_and_save_images(model, epoch, test_input): # 生成图片 predictions = model(test_input, training=False) fig = plt.figure(figsize=(4,4)) for i in range(predictions.shape[0]): plt.subplot(4, 4, i+1) plt.imshow(predictions[i, :, :, 0] * 127.5 + 127.5, cmap='gray') plt.axis('off') # 保存图片 plt.savefig('image_at_epoch_{:04d}.png'.format(epoch)) plt.show() 在训练过程中,每个epoch结束后,会生成16张图片并保存到本地。可以通过调整超参数和网络结构来改进GAN生成的图片质量。
GAN(Generative Adversarial Networks)是一种用于生成实验数据的深度学习模型。下面是一个简单的GAN生成实验数据的代码示例(使用Python和TensorFlow): python import tensorflow as tf import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 设置随机种子,以确保每次运行的结果一致 tf.random.set_seed(42) np.random.seed(42) # 定义生成器模型 generator = tf.keras.models.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(100, input_shape=[1], activation="tanh"), tf.keras.layers.Dense(1, activation="tanh") ]) # 定义判别器模型 discriminator = tf.keras.models.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(100, input_shape=[1], activation="tanh"), tf.keras.layers.Dense(1, activation="sigmoid") ]) # 定义GAN模型 gan = tf.keras.models.Sequential([generator, discriminator]) # 编译GAN模型 discriminator.compile(loss="binary_crossentropy", optimizer="adam") discriminator.trainable = False gan.compile(loss="binary_crossentropy", optimizer="adam") # 定义生成器的输入噪声 noise_size = 1 # 定义训练数据 real_data = np.random.normal(size=[1000, 1]) # 定义训练参数 batch_size = 32 epochs = 50 # 开始训练GAN模型 for epoch in range(epochs): # 生成随机噪声 noise = np.random.normal(size=[batch_size, noise_size]) # 使用生成器生成虚假数据 fake_data = generator.predict(noise) # 将真实数据和虚假数据合并 data = np.concatenate([real_data, fake_data]) # 为真实数据和虚假数据创建标签 labels = np.concatenate([np.ones((batch_size, 1)), np.zeros((batch_size, 1))]) # 随机打乱数据和标签 indices = np.random.permutation(2 * batch_size) data = data[indices] labels = labels[indices] # 训练判别器 discriminator.trainable = True discriminator.train_on_batch(data, labels) # 训练生成器 noise = np.random.normal(size=[batch_size, noise_size]) labels = np.ones((batch_size, 1)) discriminator.trainable = False gan.train_on_batch(noise, labels) # 每10轮打印一次损失 if epoch % 10 == 0: print("Epoch:", epoch, "Discriminator Loss:", discriminator.evaluate(data, labels, verbose=False), "Generator Loss:", gan.evaluate(noise, labels, verbose=False)) # 使用生成器生成实验数据 generated_data = generator.predict(np.random.normal(size=[1000, noise_size])) # 绘制真实数据和虚假数据的分布图 plt.hist(real_data, bins=20, alpha=0.5, color="blue", density=True) plt.hist(generated_data, bins=20, alpha=0.5, color="red", density=True) plt.show() 这个代码示例中,我们首先定义了一个简单的生成器模型和一个简单的判别器模型,然后将它们结合成一个GAN模型。在训练过程中,我们首先训练判别器,然后固定判别器的权重,训练生成器。最后,我们使用生成器生成实验数据,并将真实数据和虚假数据的分布图绘制在同一个图中,以比较它们的相似程度。
### 回答1: 生成对抗网络(Generative Adversarial Network, GAN)是一种用于生成图像、音频、文本等数据的深度学习模型。用于图像融合程序的 GAN 可以合成两张图像,生成一张新的图像,具有来自两张原图像的元素。 以下是一个简单的代码示例,请注意,这只是一个指导,实际实现可能有所不同: import tensorflow as tf import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 加载图像 def load_image(image_path): return np.array(plt.imread(image_path)) # 生成器模型 def generator(inputs): x = tf.keras.layers.Conv2D(128, (3,3), activation='relu')(inputs) x = tf.keras.layers.UpSampling2D((2,2))(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(64, (3,3), activation='relu')(x) x = tf.keras.layers.UpSampling2D((2,2))(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(32, (3,3), activation='relu')(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(3, (3,3), activation='sigmoid')(x) return x # 判别器模型 def discriminator(inputs): x = tf.keras.layers.Conv2D(32, (3,3), activation='relu')(inputs) x = tf.keras.layers.MaxPooling2D((2,2))(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(64, (3,3), activation='relu')(x) x = tf.keras.layers.MaxPooling2D((2,2))(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(128, (3,3), activation='relu')(x) x = tf.keras.layers.Flatten()(x) x = tf.keras.layers.Dense(1, activation='sigmoid')(x) return x # 设置输入 inputs = tf.keras ### 回答2: 生成对抗网络(GAN)是一种强大的人工智能技术,在图像处理中被广泛应用于图像融合。下面是一个用Python编写的简单图像融合程序示例,使用GAN模型生成合成图像。 首先,我们需要安装一些Python库,例如Tensorflow和Keras,以便构建和训练GAN模型: pip install tensorflow pip install keras 然后,我们可以编写程序: python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from keras.layers import Input, Dense, Reshape, Flatten from keras.layers import Conv2D, Conv2DTranspose from keras.models import Model from keras.optimizers import Adam # 定义生成器模型 def build_generator(): # 输入噪声向量 input_noise = Input(shape=(100,)) x = Dense(128 * 7 * 7)(input_noise) x = Reshape((7, 7, 128))(x) x = Conv2DTranspose(64, kernel_size=4, strides=2, padding='same')(x) x = Conv2DTranspose(1, kernel_size=4, strides=2, padding='same', activation='sigmoid')(x) generator = Model(input_noise, x) return generator # 定义判别器模型 def build_discriminator(): input_image = Input(shape=(28, 28, 1)) x = Conv2D(64, kernel_size=4, strides=2, padding='same')(input_image) x = Conv2D(128, kernel_size=4, strides=2, padding='same')(x) x = Flatten()(x) x = Dense(1, activation='sigmoid')(x) discriminator = Model(input_image, x) return discriminator # 构建GAN模型 def build_gan(generator, discriminator): discriminator.trainable = False gan_input = Input(shape=(100,)) gan_output = discriminator(generator(gan_input)) gan = Model(gan_input, gan_output) gan.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=Adam(lr=0.0002, beta_1=0.5)) return gan # 加载MNIST数据集 def load_data(): from keras.datasets import mnist (x_train, _), (_, _) = mnist.load_data() x_train = (x_train.astype(np.float32) - 127.5) / 127.5 x_train = np.expand_dims(x_train, axis=3) return x_train # 训练GAN模型 def train_gan(x_train, epochs, batch_size, sample_interval): generator = build_generator() discriminator = build_discriminator() gan = build_gan(generator, discriminator) for epoch in range(epochs): # 训练判别器 indices = np.random.randint(0, x_train.shape[0], batch_size) real_images = x_train[indices] noise = np.random.normal(0, 1, (batch_size, 100)) generated_images = generator.predict(noise) x = np.concatenate((real_images, generated_images)) y = np.concatenate((np.ones((batch_size, 1)), np.zeros((batch_size, 1)))) discriminator_loss = discriminator.train_on_batch(x, y) # 训练生成器 noise = np.random.normal(0, 1, (batch_size, 100)) y = np.ones((batch_size, 1)) generator_loss = gan.train_on_batch(noise, y) if epoch % sample_interval == 0: print(f'Epoch {epoch} Generator Loss: {generator_loss} Discriminator Loss: {discriminator_loss}') sample_images(generator, epoch) # 生成合成图像样本 def sample_images(generator, epoch): noise = np.random.normal(0, 1, (10, 100)) generated_images = generator.predict(noise) generated_images = generated_images * 0.5 + 0.5 # 反归一化 fig, axs = plt.subplots(1, 10) for i in range(10): axs[i].imshow(generated_images[i, :, :, 0], cmap='gray') axs[i].axis('off') fig.savefig(f'images/{epoch}.png') plt.close() # 主程序 if __name__ == '__main__': x_train = load_data() train_gan(x_train, epochs=20000, batch_size=128, sample_interval=100) 上述示例程序中的GAN模型包括生成器和判别器。我们使用MNIST数据集进行训练,生成器将输入噪声映射到生成的图像,判别器则通过对真实和生成的图像进行分类来评估它们的真实性。在每个训练周期中,通过交替训练生成器和判别器来提高模型的性能。 训练过程中将定期保存生成的合成图像样本,以便查看模型的生成效果。 这只是一个基础的示例,可以根据需要对GAN模型进行进一步调整,添加更复杂的网络结构和优化策略,以获得更好的图像融合效果。 ### 回答3: 生成对抗网络(GAN)是一种用于生成人工图像的机器学习框架。在这里,我将为您提供一个使用Python编写的简单的图像融合程序,通过训练一个GAN网络来融合两个图像。 首先,您需要安装TensorFlow和Keras库,它们是用于构建和训练深度学习模型的强大工具。 接下来,您需要导入所需的库和模块: python import numpy as np from tensorflow.keras.layers import Input, Dense, Reshape, Flatten, Dropout from tensorflow.keras.layers import BatchNormalization, Activation, ZeroPadding2D from tensorflow.keras.layers import UpSampling2D, Conv2D from tensorflow.keras.models import Sequential, Model from tensorflow.keras.optimizers import Adam import matplotlib.pyplot as plt import cv2 然后,定义并构建生成器模型: python def build_generator(): model = Sequential() model.add(Dense(256, input_dim=100)) model.add(LeakyReLU(alpha=0.2)) model.add(BatchNormalization(momentum=0.8)) model.add(Dense(512)) model.add(LeakyReLU(alpha=0.2)) model.add(BatchNormalization(momentum=0.8)) model.add(Dense(1024)) model.add(LeakyReLU(alpha=0.2)) model.add(BatchNormalization(momentum=0.8)) model.add(Dense(np.prod(img_shape), activation='tanh')) model.add(Reshape(img_shape)) model.summary() noise = Input(shape=(100,)) img = model(noise) return Model(noise, img) 构建判别器模型: python def build_discriminator(): model = Sequential() model.add(Flatten(input_shape=img_shape)) model.add(Dense(512)) model.add(LeakyReLU(alpha=0.2)) model.add(Dense(256)) model.add(LeakyReLU(alpha=0.2)) model.add(Dense(1, activation='sigmoid')) model.summary() img = Input(shape=img_shape) validity = model(img) return Model(img, validity) 接下来,定义GAN模型和训练过程: python def build_gan(generator, discriminator): discriminator.trainable = False gan_input = Input(shape=(100,)) generated_img = generator(gan_input) gan_output = discriminator(generated_img) gan = Model(gan_input, gan_output) gan.summary() gan.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=Adam(lr=0.0002, beta_1=0.5)) return gan def train_gan(generator, discriminator, gan, epochs, batch_size, sample_interval): # 省略数据加载和预处理的代码 for epoch in range(epochs): # 省略训练过程的代码 # 每隔 sample_interval 保存生成的图像 if epoch % sample_interval == 0: # 省略生成图像和保存图像的代码 最后,您可以在主函数中调用这些函数来执行训练和生成过程: python def main(): generator = build_generator() discriminator = build_discriminator() gan = build_gan(generator, discriminator) train_gan(generator, discriminator, gan, epochs=30000, batch_size=32, sample_interval=200) 这只是一个简单的例子,您可以根据需要对其进行扩展和优化。更复杂的GAN实现可能需要更多的层和参数调整,以得到更好的图像融合结果。
以下是使用 PyTorch 实现的简单版本的图片生成器代码,其中使用了 DCGAN (Deep Convolutional Generative Adversarial Networks) 的结构: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.utils as vutils from torchvision import datasets, transforms # 设置随机种子 manualSeed = 999 torch.manual_seed(manualSeed) # 设置超参数 batch_size = 64 image_size = 64 num_channels = 3 latent_dim = 100 num_epochs = 5 lr = 0.0002 beta1 = 0.5 # 加载数据集 dataset = datasets.ImageFolder(root='path/to/dataset', transform=transforms.Compose([ transforms.Resize(image_size), transforms.CenterCrop(image_size), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)) ])) data_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True, num_workers=2) # 定义生成器 class Generator(nn.Module): def __init__(self): super(Generator, self).__init__() self.main = nn.Sequential( nn.ConvTranspose2d(latent_dim, 512, 4, 1, 0, bias=False), nn.BatchNorm2d(512), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(512, 256, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(256), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(256, 128, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(128), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(128, num_channels, 4, 2, 1, bias=False), nn.Tanh() ) def forward(self, input): return self.main(input) # 定义判别器 class Discriminator(nn.Module): def __init__(self): super(Discriminator, self).__init__() self.main = nn.Sequential( nn.Conv2d(num_channels, 128, 4, 2, 1, bias=False), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Conv2d(128, 256, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(256), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Conv2d(256, 512, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(512), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Conv2d(512, 1, 4, 1, 0, bias=False), nn.Sigmoid() ) def forward(self, input): return self.main(input).view(-1, 1) # 初始化生成器和判别器 generator = Generator() discriminator = Discriminator() # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.BCELoss() optimizer_g = optim.Adam(generator.parameters(), lr=lr, betas=(beta1, 0.999)) optimizer_d = optim.Adam(discriminator.parameters(), lr=lr, betas=(beta1, 0.999)) # 训练网络 for epoch in range(num_epochs): for i, data in enumerate(data_loader, 0): # 更新判别器 discriminator.zero_grad() real_data = data[0].to(device) batch_size = real_data.size(0) label = torch.full((batch_size,), 1, device=device) output = discriminator(real_data).view(-1) errD_real = criterion(output, label) errD_real.backward() D_x = output.mean().item() noise = torch.randn(batch_size, latent_dim, 1, 1, device=device) fake_data = generator(noise) label.fill_(0) output = discriminator(fake_data.detach()).view(-1) errD_fake = criterion(output, label) errD_fake.backward() D_G_z1 = output.mean().item() errD = errD_real + errD_fake optimizer_d.step() # 更新生成器 generator.zero_grad() label.fill_(1) output = discriminator(fake_data).view(-1) errG = criterion(output, label) errG.backward() D_G_z2 = output.mean().item() optimizer_g.step() if i % 50 == 0: print('[%d/%d][%d/%d]\tLoss_D: %.4f\tLoss_G: %.4f\tD(x): %.4f\tD(G(z)): %.4f / %.4f' % (epoch, num_epochs, i, len(data_loader), errD.item(), errG.item(), D_x, D_G_z1, D_G_z2)) if i % 500 == 0: vutils.save_image(real_data, '%s/real_samples.png' % './results', normalize=True) fake = generator(fixed_noise) vutils.save_image(fake.detach(), '%s/fake_samples_epoch_%03d.png' % ('./results', epoch), normalize=True) 在代码中,我们首先设置了一些超参数,包括图像的大小、通道数、潜在向量的维度、学习率等等。接下来,我们加载了数据集,并使用 PyTorch 的 DataLoader 将其转换为批量数据。然后,我们定义了一个生成器和一个判别器,使用 ConvTranspose2d 和 Conv2d 层来实现卷积和反卷积操作,使用 BatchNorm2d 和 LeakyReLU 来提高网络的稳定性和效果。我们还定义了损失函数和优化器,分别使用 BCELoss 和 Adam。在训练过程中,我们首先更新判别器,然后更新生成器,不断交替进行训练,直到达到预定的训练轮数。在每个训练迭代中,我们输出损失函数的值和判别器的输出结果,以及一些训练样本和生成样本的图像。最后,我们保存了一些生成样本的图像,以便在训练完成后进行可视化和评估。

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ILI9486手册 官方手册 ILI9486 is a 262,144-color single-chip SoC driver for a-Si TFT liquid crystal display with resolution of 320RGBx480 dots, comprising a 960-channel source driver, a 480-channel gate driver, 345,600bytes GRAM for graphic data of 320RGBx480 dots, and power supply circuit. The ILI9486 supports parallel CPU 8-/9-/16-/18-bit data bus interface and 3-/4-line serial peripheral interfaces (SPI). The ILI9486 is also compliant with RGB (16-/18-bit) data bus for video image display. For high speed serial interface, the ILI9486 also provides one data and clock lane and supports up to 500Mbps on MIPI DSI link. And also support MDDI interface.

生成模型的反事实解释方法及其局限性

693694不能很好地可视化/解释非空间定位的属性,如大小、颜色等。此外,它们可以显示图像的哪些区域可以被改变以影响分类,但不显示它们应该如何被改变。反事实解释通过提供替代输入来解决这些限制,其中改变一小组属性并且观察到不同的分类结果。生成模型是产生视觉反事实解释的自然候选者,事实上,最近的工作已经朝着这个目标取得了进展在[31,7,32,1]中,产生了生成的反事实解释,但它们的可视化立即改变了所有相关属性,如图所示。二、[29]中提供的另一种相关方法是使用来自分类器的深度表示来以不同粒度操纵生成的图像然而,这些可能涉及不影响分类结果的性质,并且还组合了若干属性。因此,这些方法不允许根据原子属性及其对分类的影响来其他解释方法使用属性生成反事实,其中可以对所需属性进行完全或部分监督[10,5

vs2022加载不出设计器

如果您遇到 Visual Studio 2022 加载不出设计器的问题,可以尝试以下几个步骤来解决: 1. 确认您的 Visual Studio 2022 安装完整性,可以尝试重新安装 Visual Studio 2022 以确保所有组件都正确安装。 2. 确认您的项目类型支持设计器,某些项目类型可能不支持设计器,比如 .NET Core 控制台应用程序。 3. 尝试切换设计器视图,如果设计器窗口没有加载出来,可以尝试在 Visual Studio 中切换到“视图”选项卡,然后选择“设计器视图”以查看设计器窗口。 4. 确认您的电脑配置满足 Visual Studio 2022 的最低