model.add(Conv1D(32,2, input_shape=(X_train.shape[1], X_train.shape[2]), activation = 'relu',padding='same')) model.add(MaxPooling1D()) model.add(LSTM(units=hu, activation = 'relu', return_sequences=False))这段代码中,为什么经过Lstm层以后输出的shape变成了(None,64)

时间: 2024-04-02 17:36:14 浏览: 9
在这段代码中,经过 LSTM 层以后输出的 shape 变成了 (None, 64) 是因为在上一层 MaxPooling1D 中进行了池化操作,将每个特征序列的长度缩短为原来的一半。假设上一层的输出形状为 (None, 128),经过池化后输出形状为 (None, 64)。然后,这个形状为 (None, 64) 的特征序列被输入到 LSTM 层中进行处理。在 LSTM 层中,units 参数指定了 LSTM 单元的数量,activation 参数指定了激活函数的类型,return_sequences 参数为 False 表示只返回最后一个时间步的输出,因此经过 LSTM 层以后输出的 shape 变成了 (None, units),即 (None, hu)。
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model = Sequential() model.add(Conv1D(filters=32, kernel_size=3, padding='same', strides=1, activation='relu', input_shape=(X_train.shape[1], X_train.shape[2]))) # input_shape=(X_train.shape[1], X_train.shape[2]) model.add(MaxPooling1D(pool_size=1)) model.add(LSTM(16, return_sequences=True)) model.add(LSTM(8, return_sequences=False)) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mse', optimizer='adam')能给我解释一下这段代码吗?需要一点学术性的语音?

这段代码是用于构建一个基于卷积神经网络和长短时记忆网络的深度学习模型,用于进行时间序列的预测。下面是具体解释: 首先,使用Sequential()函数创建一个顺序模型。 然后,使用add()方法添加一层卷积神经网络(Conv1D)。该层有32个过滤器(filters),每个过滤器大小为3(kernel_size),填充方式为“same”,步长为1(strides),激活函数为ReLU,输入形状为(X_train.shape[1], X_train.shape[2]),即时间序列的长度和特征数。 接下来,使用add()方法添加一层最大池化(MaxPooling1D)。该层池化窗口大小为1(pool_size),即不进行池化。 然后,使用add()方法添加两层长短时记忆网络(LSTM)。第一层LSTM有16个隐藏单元,且返回完整的输出序列(return_sequences=True);第二层LSTM有8个隐藏单元,且只返回最后一个输出(return_sequences=False)。 最后,使用add()方法添加一层全连接层(Dense),输出维度为1,用于时间序列的回归预测。 使用compile()方法编译模型,损失函数为均方误差(loss='mse'),优化器为Adam(optimizer='adam')。

model.add(Conv1D(32,2, input_shape=(X_train.shape[1], X_train.shape[2]), activation = 'relu',padding='same'))这行代码中32和2代表什么

在这行代码中,32表示卷积核的数量,2表示卷积核的大小(即卷积窗口的长度)。这行代码中的 Conv1D 是一维卷积层,用于处理具有时间步长的序列数据。input_shape 参数指定了输入数据的形状,其中 X_train.shape[1] 表示时间步长,X_train.shape[2] 表示每个时间步长上的特征数。padding 参数指定卷积操作时是否在输入序列的两端进行填充,'same' 表示进行填充,使得输出序列的长度与输入序列相同。activation 参数指定激活函数的类型,这里使用的是 ReLU 激活函数。

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def create_LSTM_model(X_train,n_steps,n_length, n_features): # instantiate the model model = Sequential() model.add(Input(shape=(X_train.shape[1], X_train.shape[2]))) X_train = X_train.reshape((X_train.shape[0], n_steps, 1, n_length, n_features)) model.add(ConvLSTM2D(filters=64, kernel_size=(1,3), activation='relu', input_shape=(n_steps, 1, n_length, n_features))) model.add(Flatten()) # cnn1d Layers # 添加lstm层 model.add(LSTM(64, activation = 'relu', return_sequences=True)) model.add(Dropout(0.5)) #添加注意力层 model.add(LSTM(64, activation = 'relu', return_sequences=False)) # 添加dropout model.add(Dropout(0.5)) model.add(Dense(128)) # 输出层 model.add(Dense(1, name='Output')) # 编译模型 model.compile(optimizer='adam', loss='mse', metrics=['mae']) return model # lstm network model = create_LSTM_model(X_train,n_steps,n_length, n_features) # summary print(model.summary())修改该代码,解决ValueError Traceback (most recent call last) <ipython-input-54-536a68c200e5> in <module> 52 return model 53 # lstm network ---> 54 model = create_LSTM_model(X_train,n_steps,n_length, n_features) 55 # summary 56 print(model.summary()) <ipython-input-54-536a68c200e5> in create_LSTM_model(X_train, n_steps, n_length, n_features) 22 X_train = X_train.reshape((X_train.shape[0], n_steps, 1, n_length, n_features)) 23 ---> 24 model.add(ConvLSTM2D(filters=64, kernel_size=(1,3), activation='relu', 25 input_shape=(n_steps, 1, n_length, n_features))) 26 model.add(Flatten()) ~\anaconda3\lib\site-packages\tensorflow\python\trackable\base.py in _method_wrapper(self, *args, **kwargs) 203 self._self_setattr_tracking = False # pylint: disable=protected-access 204 try: --> 205 result = method(self, *args, **kwargs) 206 finally: 207 self._self_setattr_tracking = previous_value # pylint: disable=protected-access ~\anaconda3\lib\site-packages\keras\utils\traceback_utils.py in error_handler(*args, **kwargs) 68 # To get the full stack trace, call: 69 # tf.debugging.disable_traceback_filtering() ---> 70 raise e.with_traceback(filtered_tb) from None 71 finally: 72 del filtered_tb ~\anaconda3\lib\site-packages\keras\engine\input_spec.py in assert_input_compatibility(input_spec, inputs, layer_name) 233 ndim = shape.rank 234 if ndim != spec.ndim: --> 235 raise ValueError( 236 f'Input {input_index} of layer "{layer_name}" ' 237 "is incompatible with the layer: " ValueError: Input 0 of layer "conv_lstm2d_12" is incompatible with the layer: expected ndim=5, found ndim=3. Full shape received: (None, 10, 5)错误

import pandas as pd from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Conv1D, MaxPooling1D, Flatten from sklearn.metrics import accuracy_score from sklearn.metrics import confusion_matrix, classification_report from sklearn.metrics import roc_auc_score from sklearn.utils.class_weight import compute_class_weight # 读取数据 data = pd.read_csv('database.csv') # 数据预处理 X = data.iloc[:, :-1].values y = data.iloc[:, -1].values scaler = StandardScaler() X = scaler.fit_transform(X) # 特征选择 pca = PCA(n_components=10) X = pca.fit_transform(X) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) class_weights = compute_class_weight(class_weight='balanced', classes=np.unique(y_train), y=y_train) # 构建CNN模型 model = Sequential() model.add(Conv1D(filters=64, kernel_size=3, activation='relu', input_shape=(10, 1))) model.add(MaxPooling1D(pool_size=2)) model.add(Flatten()) model.add(Dense(10, activation='relu')) model.add(Dense(1, activation='sigmoid')) model.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer='adam', metrics=['accuracy']) # 训练模型 X_train = X_train.reshape((X_train.shape[0], X_train.shape[1], 1)) X_test = X_test.reshape((X_test.shape[0], X_test.shape[1], 1)) model.fit(X_train, y_train,class_weight=class_weights,epochs=100, batch_size=64, validation_data=(X_test, y_test)) # 预测结果 y_pred = model.predict(X_test) #检验值 accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) auc = roc_auc_score(y_test, y_pred) print(auc) print("Accuracy:", accuracy) print('Confusion Matrix:\n', confusion_matrix(y_test, y_pred)) print('Classification Report:\n', classification_report(y_test, y_pred))

df = pd.read_csv('车辆:1499序:2结果数据换算单位.csv') scaler = MinMaxScaler() df[['本车速度', '车头间距', '原车道前车速度', '本车加速度']] = scaler.fit_transform(df[['本车速度', '车头间距', '原车道前车速度', '本车加速度']]) #接下来,我们将数据集分成训练集和测试集 train_size = int(len(df) * 0.8) train = df[:train_size] test = df[train_size:] #然后,我们将数据转换成3D数组,以便于CNN-LSTM模型的处理 def create_dataset(X, y, time_steps=1): Xs, ys = [], [] for i in range(len(X) - time_steps): Xs.append(X.iloc[i:(i + time_steps)].values) ys.append(y.iloc[i + time_steps]) return np.array(Xs), np.array(ys) TIME_STEPS = 10 X_train, y_train = create_dataset(train[['本车速度', '车头间距', '原车道前车速度']], train['本车加速度'], time_steps=TIME_STEPS) X_test, y_test = create_dataset(test[['本车速度', '车头间距', '原车道前车速度']], test['本车加速度'], time_steps=TIME_STEPS) #接下来,我们定义并构建CNN-LSTM模型 model = Sequential() model.add(Conv1D(filters=64, kernel_size=3, activation='relu', input_shape=(TIME_STEPS, 3))) model.add(MaxPooling1D(pool_size=2)) model.add(Flatten()) model.add(RepeatVector(1)) model.add(LSTM(64, activation='relu', return_sequences=True)) model.add(Dropout(0.2)) model.add(LSTM(32, activation='relu', return_sequences=False)) model.add(Dropout(0.2)) model.add(Dense(1)) model.compile(optimizer='adam', loss='mse') #最后,我们训练模型,并进行预测 model.fit(X_train, y_train, epochs=50, batch_size=32, validation_split=0.1, verbose=1) train_predict = model.predict(X_train) test_predict = model.predict(X_test) train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) y_train = scaler.inverse_transform([y_train]) test_predict = scaler.inverse_transform(test_predict) y_test = scaler.inverse_transform([y_test])

import numpy as np import pandas as pd import tensorflow as tf from sklearn.preprocessing import LabelEncoder from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.decomposition import PCA from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Conv1D, MaxPooling1D, Flatten, Dense, Dropout, Activation from sklearn.metrics import auc, accuracy_score, f1_score, recall_score # 读入数据 data = pd.read_csv('company_data.csv') X = data.iloc[:, :-1].values y = data.iloc[:, -1].values # 利用LabelEncoder将标签进行编码 encoder = LabelEncoder() y = encoder.fit_transform(y) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 对特征进行PCA降维 pca = PCA(n_components=17) X_train = pca.fit_transform(X_train) X_test = pca.transform(X_test) # 对数据reshape为符合卷积层输入的格式 X_train = X_train.reshape(-1, 17, 1) X_test = X_test.reshape(-1, 17, 1) # 构建卷积神经网络模型 model = Sequential() model.add(Conv1D(filters=128, kernel_size=3, activation='relu', input_shape=(17, 1))) model.add(Conv1D(filters=128, kernel_size=4, activation='relu')) model.add(Conv1D(filters=128, kernel_size=5, activation='relu')) model.add(MaxPooling1D(pool_size=2)) model.add(Flatten()) model.add(Dense(units=64, activation='relu')) model.add(Dense(units=1, activation='sigmoid')) # 编译模型 model.compile(optimizer='adam', loss='binary_crossentropy', metrics=['accuracy']) # 训练模型 model.fit(X_train, y_train, batch_size=64, epochs=10, validation_data=(X_test, y_test), verbose=1) # 在测试集上评估模型 y_pred = model.predict(X_test) y_pred = np.round(y_pred).flatten() # 计算各项指标 auc_score = auc(y_test, y_pred) accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) f1score = f1_score(y_test, y_pred) recall = recall_score(y_test, y_pred) # 打印输出各项指标 print("AUC score:", auc_score) print("Accuracy:", accuracy) print("F1 score:", f1score) print("Recall:", recall) 这个代码有什么错误

arr0 = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]) arr1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]) arr3 = np.array(input("请输入连续24个月的配件销售数据,元素之间用空格隔开:").split(), dtype=float) data_array = np.vstack((arr1, arr3)) data_matrix = data_array.T data = pd.DataFrame(data_matrix, columns=['month', 'sales']) sales = data['sales'].values.astype(np.float32) sales_mean = sales.mean() sales_std = sales.std() sales = abs(sales - sales_mean) / sales_std train_data = sales[:-1] test_data = sales[-12:] def create_model(): model = tf.keras.Sequential() model.add(layers.Input(shape=(11, 1))) model.add(layers.Conv1D(filters=32, kernel_size=2, padding='causal', activation='relu')) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.Conv1D(filters=64, kernel_size=2, padding='causal', activation='relu')) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.Conv1D(filters=128, kernel_size=2, padding='causal', activation='relu')) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.Conv1D(filters=256, kernel_size=2, padding='causal', activation='relu')) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.Conv1D(filters=512, kernel_size=2, padding='causal', activation='relu')) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.Dense(1, activation='linear')) return model model = create_model() BATCH_SIZE = 16 BUFFER_SIZE = 100 train_dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(train_data) train_dataset = train_dataset.window(11, shift=1, drop_remainder=True) train_dataset = train_dataset.flat_map(lambda window: window.batch(11)) train_dataset = train_dataset.map(lambda window: (window[:-1], window[-1:])) train_dataset = train_dataset.shuffle(BUFFER_SIZE).batch(BATCH_SIZE).prefetch(1) model.compile(optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=0.001), loss='mse') history = model.fit(train_dataset, epochs=100, verbose=0) test_input = test_data[:-1] test_input = np.reshape(test_input, (1, 11, 1)) predicted_sales = model.predict(test_input)[0][0] * sales_std + sales_mean test_prediction = model.predict(test_input) y_test=test_data[1:12] y_pred=test_prediction y_pred = test_prediction.ravel() print("预测下一个月的销量为:", predicted_sales),如何将以下代码稍作修改插入到上面的最后,def comput_acc(real,predict,level): num_error=0 for i in range(len(real)): if abs(real[i]-predict[i])/real[i]>level: num_error+=1 return 1-num_error/len(real) a=np.array(test_data[label]) real_y=a real_predict=test_predict print("置信水平:{},预测准确率:{}".format(0.2,round(comput_acc(real_y,real_predict,0.2)* 100,2)),"%")

import matplotlib.pyplot as plt import pandas as pd from keras.models import Sequential from keras import layers from keras import regularizers import os import keras import keras.backend as K import numpy as np from keras.callbacks import LearningRateScheduler data = "data.csv" df = pd.read_csv(data, header=0, index_col=0) df1 = df.drop(["y"], axis=1) lbls = df["y"].values - 1 wave = np.zeros((11500, 178)) z = 0 for index, row in df1.iterrows(): wave[z, :] = row z+=1 mean = wave.mean(axis=0) wave -= mean std = wave.std(axis=0) wave /= std def one_hot(y): lbl = np.zeros(5) lbl[y] = 1 return lbl target = [] for value in lbls: target.append(one_hot(value)) target = np.array(target) wave = np.expand_dims(wave, axis=-1) model = Sequential() model.add(layers.Conv1D(64, 15, strides=2, input_shape=(178, 1), use_bias=False)) model.add(layers.ReLU()) model.add(layers.Conv1D(64, 3)) model.add(layers.Conv1D(64, 3, strides=2)) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.Dropout(0.5)) model.add(layers.Conv1D(64, 3)) model.add(layers.Conv1D(64, 3, strides=2)) model.add(layers.BatchNormalization()) model.add(layers.LSTM(64, dropout=0.5, return_sequences=True)) model.add(layers.LSTM(64, dropout=0.5, return_sequences=True)) model.add(layers.LSTM(32)) model.add(layers.Dropout(0.5)) model.add(layers.Dense(5, activation="softmax")) model.summary() save_path = './keras_model3.h5' if os.path.isfile(save_path): model.load_weights(save_path) print('reloaded.') adam = keras.optimizers.adam() model.compile(optimizer=adam, loss="categorical_crossentropy", metrics=["acc"]) # 计算学习率 def lr_scheduler(epoch): # 每隔100个epoch,学习率减小为原来的0.5 if epoch % 100 == 0 and epoch != 0: lr = K.get_value(model.optimizer.lr) K.set_value(model.optimizer.lr, lr * 0.5) print("lr changed to {}".format(lr * 0.5)) return K.get_value(model.optimizer.lr) lrate = LearningRateScheduler(lr_scheduler) history = model.fit(wave, target, epochs=400, batch_size=128, validation_split=0.2, verbose=2, callbacks=[lrate]) model.save_weights(save_path) print(history.history.keys()) # summarize history for accuracy plt.plot(history.history['acc']) plt.plot(history.history['val_acc']) plt.title('model accuracy') plt.ylabel('accuracy') plt.xlabel('epoch') plt.legend(['train', 'test'], loc='upper left') plt.show() # summarize history for loss plt.plot(history.history['loss']) plt.plot(history.history['val_loss']) plt.title('model loss') plt.ylabel('loss') plt.xlabel('epoch') plt.legend(['train', 'test'], loc='upper left') plt.show()

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