使用pytorch写一个对抗自编码器,其中数据特征为90维,分3类
时间: 2023-05-11 12:02:58 浏览: 113
3dbraingen:官方Pytorch实施“使用自动编码的生成对抗网络生成3D脑MRI”(MICACI 2019接受)
好的,这是一个有趣的编程问题。对抗自编码器是一种神经网络模型,可以用于生成具有特定特征的数据。在这个问题中,我们需要使用 PyTorch 编写一个对抗自编码器,其中数据特征为 90 维,分为 3 类。
首先,我们需要定义一个编码器和一个解码器。编码器将输入数据转换为一个低维度的向量,解码器将这个向量转换回原始数据。我们可以使用全连接层来实现这两个模型。
接下来,我们需要定义一个判别器,它将尝试区分编码器生成的向量和真实数据之间的差异。我们可以使用一个简单的全连接层来实现这个模型。
最后,我们需要定义一个损失函数,它将同时考虑到编码器和判别器的表现。我们可以使用对抗损失函数来实现这个目标。
下面是一个可能的实现:
```python
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
class Encoder(nn.Module):
def __init__(self):
super(Encoder, self).__init__()
self.fc1 = nn.Linear(90, 50)
self.fc2 = nn.Linear(50, 10)
self.fc3 = nn.Linear(10, 2)
def forward(self, x):
x = torch.relu(self.fc1(x))
x = torch.relu(self.fc2(x))
x = self.fc3(x)
return x
class Decoder(nn.Module):
def __init__(self):
super(Decoder, self).__init__()
self.fc1 = nn.Linear(2, 10)
self.fc2 = nn.Linear(10, 50)
self.fc3 = nn.Linear(50, 90)
def forward(self, x):
x = torch.relu(self.fc1(x))
x = torch.relu(self.fc2(x))
x = self.fc3(x)
return x
class Discriminator(nn.Module):
def __init__(self):
super(Discriminator, self).__init__()
self.fc1 = nn.Linear(2, 10)
self.fc2 = nn.Linear(10, 1)
def forward(self, x):
x = torch.relu(self.fc1(x))
x = torch.sigmoid(self.fc2(x))
return x
encoder = Encoder()
decoder = Decoder()
discriminator = Discriminator()
criterion = nn.BCELoss()
optimizer_e_d = optim.Adam(list(encoder.parameters()) + list(decoder.parameters()), lr=0.001)
optimizer_d = optim.Adam(discriminator.parameters(), lr=0.001)
for epoch in range(100):
for i in range(len(data)):
# Train encoder and decoder
optimizer_e_d.zero_grad()
x = data[i]
z = encoder(x)
x_hat = decoder(z)
loss_e_d = criterion(x_hat, x)
loss_e_d.backward()
optimizer_e_d.step()
# Train discriminator
optimizer_d.zero_grad()
z_fake = torch.randn(1, 2)
z_real = encoder(x.unsqueeze(0))
d_fake = discriminator(z_fake)
d_real = discriminator(z_real)
loss_d = criterion(d_fake, torch.zeros(1)) + criterion(d_real, torch.ones(1))
loss_d.backward()
optimizer_d.step()
print('Epoch %d: loss_e_d=%.4f, loss_d=%.4f' % (epoch, loss_e_d.item(), loss_d.item()))
```
这个代码片段实现了一个简单的对抗自编码器,其中编码器和解码器都是三层全连接层,判别器是两层全连接层。我们使用了对抗损失函数来同时训练编码器和判别器。在每个 epoch 中,我们先训练编码器和解码器,然后训练判别器。最后,我们输出损失函数的值,以便我们可以监控模型的训练过程。
希望这个代码片段能够帮助你理解如何使用 PyTorch 实现对抗自编码器。如果你有任何问题,请随时问我。
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