请编写一个基于keras的深度残差网络,实现对格式为csv的一维时序信号去噪,并实现现去噪的可视化和将去噪后的数据以csv格式保存
时间: 2023-06-16 10:03:33 浏览: 115
好的,以下是基于Keras的深度残差网络代码实现:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from keras.models import Model, Sequential
from keras.layers import Input, Dense, Dropout, Conv1D, MaxPooling1D, UpSampling1D, concatenate, add
from keras.callbacks import EarlyStopping
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
# 读取csv文件
data = pd.read_csv('data.csv')
data = data.values
# 数据预处理
scaler = MinMaxScaler()
data = scaler.fit_transform(data)
# 定义模型
def build_model():
input_layer = Input(shape=(data.shape[1],))
x = Dense(64, activation='relu')(input_layer)
x = Dense(32, activation='relu')(x)
residual = x
for i in range(5):
x = Dense(32, activation='relu')(x)
x = Dense(32, activation=None)(x)
x = add([x, residual])
x = Dropout(0.2)(x)
output_layer = Dense(data.shape[1], activation='sigmoid')(x)
model = Model(inputs=input_layer, outputs=output_layer)
model.compile(optimizer='adam', loss='mse')
return model
# 训练模型
model = build_model()
early_stopping = EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=5, verbose=1)
history = model.fit(data, data, epochs=50, batch_size=32, shuffle=True, validation_split=0.2, callbacks=[early_stopping])
# 可视化去噪效果
encoded_data = model.predict(data)
decoded_data = scaler.inverse_transform(encoded_data)
original_data = scaler.inverse_transform(data)
plt.plot(original_data[:, 0], label='Original')
plt.plot(decoded_data[:, 0], label='Denoised')
plt.legend()
plt.show()
# 保存去噪后的数据
decoded_data = pd.DataFrame(decoded_data)
decoded_data.to_csv('denoised_data.csv', index=False)
```
解释一下代码:
1. 首先读取csv文件,进行数据预处理,这里用了MinMaxScaler进行归一化。
2. 定义了一个深度残差网络模型,其中包括了5个残差块。
3. 训练模型,这里用了EarlyStopping进行早停。
4. 对去噪效果进行可视化,其中包括了原始数据和去噪后的数据。
5. 将去噪后的数据以csv格式保存。
注意:这里的数据是一维的时序信号,如果是多维的时序信号,需要在模型中加入Conv1D和MaxPooling1D等卷积层。
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