waveletkernelnet: an interpretable deep neural network for industrial intell

WaveletKernelNet是一种可解释的深度神经网络，专为工业智能设计。这种网络结构采用了小波变换和卷积核技术，将它们结合在一起，可以高效地提取输入数据的关键特征，从而实现准确的预测和分类。相比于传统的深度神经网络结构，WaveletKernelNet更容易解释，有助于工业领域的决策者和操作者理解模型的工作原理和结果，提高决策的可信程度。此外，WaveletKernelNet还采用了逐层训练的方式，可以减少网络训练的时间和精力成本，提高网络的效率和准确性。总之，WaveletKernelNet是一种基于小波变换和卷积核的可解释深度神经网络，可以在工业智能领域中发挥重要作用，提高预测和分类的准确性和效率，为工业生产提供更好的数据支持和决策依据。

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BrainGNN是一种可解释的脑图神经网络，于功能磁共振成像（fMRI）分析和医学图像处理。它是基于图神经网络（Graph Neural Network，GNN）的方法，旨在对脑图数据进行建模和分析。

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An Interpretable Station Delay Prediction Model Based on Graph Community Neural Network and Time-Series Fuzzy Decision Tree的代码

基于图社区神经网络（Graph Community Neural Network, GCN）和时间序列模糊决策树（Time-Series Fuzzy Decision Tree, TSFDT）的可解释性强的列车延误预测模型是一种结合了深度学习和传统机器学习技术的复杂算法。这类模型通常用于交通领域的应用，如铁路运输系统的实时调度优化。

其核心代码可能会包括以下几个部分：

1. **数据预处理**:

import pandas as pd
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler

# 加载数据
data = pd.read_csv('train_data.csv')
scaler = MinMaxScaler()

# 归一化时间序列特征
data[['delay', 'weather', ...]] = scaler.fit_transform(data[['delay', 'weather', ...]])

2. **构建图社区神经网络**:

import torch_geometric.nn as pyg_nn
import torch_geometric.data

def build_gcn_layer():
    return pyg_nn.GraphConv(..., add_self_loops=True)

model = Sequential(
    build_gcn_layer(),  # GCN层
    ReLU(),
    build_gcn_layer(),  # 可能还有其他GCN层
)

3. **时间序列模糊决策树组件**:

from tsfuzzy import FuzzyDecisionTreeRegressor

tree = FuzzyDecisionTreeRegressor(...)

4. **集成模型**:

class IntegratedModel(nn.Module):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.gcn = model
        self.tsft = tree

    def forward(self, x, graph):
        gcn_output = self.gcn(x, graph)
        tsft_input = gcn_output.view(-1, ...)
        delay_pred = self.tsft(tsft_input)
        return delay_pred

5. **训练和预测**:

optimizer = Adam(model.parameters(), lr=0.01)
for epoch in range(num_epochs):
    train_loss = train_model(model, data_train, optimizer)
    validate_loss = evaluate_model(model, data_val)
    
# 预测阶段
with torch.no_grad():
    test_delay_pred = integrated_model(test_data.x, test_data.edge_index)