%all epochs for m=1:n %load data of new epoch sol = solution(m); Cne=xyz2enu(sol.pos);%转换到地球坐标系 accPSD=Cne'*accPSD_enu*Cne; vel=sol.vel'; pos=sol.pos'; posP=[sol.posP(1) sol.posP(4) sol.posP(6); sol.posP(4) sol.posP(2) sol.posP(5); sol.posP(6) sol.posP(5) sol.posP(3)]; velP=[sol.velP(1) sol.velP(4) sol.velP(6); sol.velP(4) sol.velP(2) sol.velP(5); sol.velP(6) sol.velP(5) sol.velP(3)]; dt = timediff(sol.time,time_x); if dt>15 bInitialized=0; end %initialize if ~bInitialized x = [pos; vel]; xP=zeros(6,6); xP(1:3,1:3)= eye(3)*1e16; xP(4:6,4:6)= eye(3)*100; if sol.posP(1)>0 xP(1:3,1:3)= posP; end if sol.velP(1)>0 xP(4:6,4:6)= velP; end time_x = sol.time; bInitialized=1; continue; end %%%%%%%%%%%%%%%to do%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %step 1: prediction %Phi 计算状态转移矩阵 %Q计算系统噪声协方差阵 %step 2: update %R 观测噪声协方差阵 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %save to solution sol.pos=x(1:3); sol.vel=x(4:6); sol.posP(1)=xP(1,1);sol.posP(2)=xP(2,2);sol.posP(3)=xP(3,3); sol.posP(4)=xP(1,2);sol.posP(5)=xP(2,3);sol.posP(6)=xP(1,3); sol.velP(1)=xP(4,4);sol.velP(2)=xP(5,5);sol.velP(3)=xP(6,6); sol.velP(4)=xP(4,5);sol.velP(5)=xP(5,6);sol.velP(6)=xP(4,6); solution(m)=sol; time_x=sol.time; end%i这是一个实现卡尔曼滤波的代码,补充完整

时间: 2024-04-26 11:25:53 浏览: 120
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python torch.utils.data.DataLoader使用方法

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在代码中,需要补充完整卡尔曼滤波的两个步骤:预测和更新。 步骤一:预测 在预测步骤中,需要计算状态转移矩阵 Phi 和系统噪声协方差阵 Q。 1.1 计算状态转移矩阵 Phi 状态转移矩阵 Phi 可以用下面的公式计算: Phi = [eye(3), eye(3)*dt; zeros(3), eye(3)]; 其中,dt 是时间差。 1.2 计算系统噪声协方差阵 Q 系统噪声协方差阵 Q 可以用下面的公式计算: Q = [eye(3)*1e-6, zeros(3); zeros(3), eye(3)*1e-3]; 其中,1e-6 和 1e-3 是两个噪声参数,可以根据实际情况调整。 步骤二:更新 在更新步骤中,需要计算观测噪声协方差阵 R,并利用 Kalman gain K 更新状态向量和协方差矩阵。 2.1 计算观测噪声协方差阵 R 观测噪声协方差阵 R 可以用下面的公式计算: R = eye(3)*1e-4; 其中,1e-4 是观测噪声参数,可以根据实际情况调整。 2.2 计算 Kalman gain K Kalman gain K 可以用下面的公式计算: K = xP*H'/(H*xP*H'+R); 其中,H 是观测矩阵,可以用下面的公式计算: H = [eye(3), zeros(3)]; 2.3 更新状态向量和协方差矩阵 状态向量和协方差矩阵可以用下面的公式更新: x = x + K*(Cne'*accPSD*Cne - H*x); xP = (eye(6)-K*H)*xP*(eye(6)-K*H)' + K*R*K'; 至此,卡尔曼滤波的代码就完成了。
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import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.utils.data import DataLoader, Dataset class ConvNet(nn.Module): def __init__(self): super(ConvNet, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(in_channels=1, out_channels=32, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.relu = nn.ReLU() self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.fc1 = nn.Linear(32 * 14 * 14, 128) self.fc2 = nn.Linear(128, 10) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.relu(x) x = self.pool(x) x = x.view(-1, 32 * 14 * 14) x = self.fc1(x) x = self.relu(x) x = self.fc2(x) return x class MyDataset(Dataset): def __init__(self, data, target): self.data = data self.target = target def __getitem__(self, index): x = self.data[index] y = self.target[index] return x, y def __len__(self): return len(self.data) # 定义一些超参数 batch_size = 32 learning_rate = 0.001 epochs = 10 # 加载数据集 train_data = torch.randn(1000, 1, 28, 28) print(train_data) train_target = torch.randint(0, 10, (1000,)) print(train_target) train_dataset = MyDataset(train_data, train_target) train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) # 构建模型 model = ConvNet() # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 for epoch in range(epochs): for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = criterion(output, target) loss.backward() optimizer.step() if batch_idx % 10 == 0: print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format( epoch, batch_idx * len(data), len(train_loader.dataset), 100. * batch_idx / len(train_loader), loss.item())) # 保存模型 # torch.save(model.state_dict(), 'convnet.pth')

function [beta, b, loss_history] = linear_regression(X, y, batch_size, lr, lr_decay, epochs, lambda) %输入参数: %X:训练数据的特征矩阵,大小为 m x n,其中 m 是样本数,n 是特征数。 %y:训练数据的目标值,大小为 m x 1。 %batch_size:mini-batch 的大小。 %lr:学习率。 %lr_decay:学习率衰减系数。 %epochs:迭代次数。 %lambda:正则项系数。 %输出参数: %beta:学习到的模型参数,大小为 n x 1。 %b:学习到的模型偏差,标量。 %loss_history:损失函数的历史记录,大小为 epochs x 1。 % 对输入数据进行标准化 [m, n] = size(X); mu = mean(X); sigma = std(X); X = (X - mu) ./ sigma; % 初始化模型参数 beta = randn(n, 1); b = randn(); % 设置损失函数的历史记录 loss_history = zeros(epochs, 1); % 进行 mini-batch SGD 迭代 for epoch = 1:epochs % 随机打乱样本顺序 idx = randperm(m); X = X(idx, :); y = y(idx); % 迭代 mini-batch for i = 1:batch_size:m % 计算当前 mini-batch 的梯度 X_batch = X(i:min(i+batch_size-1, m), :); y_batch = y(i:min(i+batch_size-1, m)); grad_theta = (X_batch' * (X_batch * beta + b - y_batch)) / batch_size + lambda * beta; grad_b = sum(X_batch * beta + b - y_batch) / batch_size; % 更新参数 lr = lr / (1 + lr_decay * epoch); % 学习率衰减 beta = beta - lr * grad_theta; b = b - lr * grad_b; end % 计算当前损失函数的值 loss = sum((X * beta + b - y) .^ 2) / (2 * m) + lambda * sum(beta .^ 2) / 2; loss_history(epoch) = loss; end % 绘制损失函数随迭代次数变化的曲线 plot(1:epochs, loss_history); xlabel('Epochs'); ylabel('Loss'); title('Loss vs. Epochs') end将此代码中标准化还原

#LSTM #from tqdm import tqdm import os os.environ["PYTORCH_CUDA_ALLOC_CONF"] = "max_split_size_mb:128" import time #GRUmodel=GRU(feature_size,hidden_size,num_layers,output_size) #GRUmodel=GRUAttention(7,5,1,2).to(device) model=lstm(7,20,2,1).to(device) model.load_state_dict(torch.load("LSTMmodel1.pth",map_location=device))#pytorch 导入模型lstm(7,20,4,1).to(device) loss_function=nn.MSELoss() lr=[] start=time.time() start0 = time.time() optimizer=torch.optim.Adam(model.parameters(),lr=0.5) scheduler = ReduceLROnPlateau(optimizer, mode='min',factor=0.5,patience=50,cooldown=60,min_lr=0,verbose=False) #模型训练 trainloss=[] epochs=2000 best_loss=1e10 for epoch in range(epochs): model.train() running_loss=0 lr.append(optimizer.param_groups[0]["lr"]) #train_bar=tqdm(train_loader)#形成进度条 for i,data in enumerate(train_loader): x,y=data optimizer.zero_grad() y_train_pred=model(x) loss=loss_function(y_train_pred,y.reshape(-1,1)) loss.backward() optimizer.step() running_loss+=loss.item() trainloss.append(running_loss/len(train_loader)) scheduler.step(trainloss[-1]) #模型验证 model.eval() validation_loss=0 validationloss=[] with torch.no_grad(): #validation_bar=tqdm(validation_loader) for j,data in enumerate(validation_loader): x_validation,y_validation=data y_validation_pred=model(x_validation) validationrunloss=loss_function(y_validation_pred,y_validation.reshape(-1,1)) validation_loss+=validationrunloss #validation_bar.desc="loss:{:.4f}".format(validation_loss/len(validation_loader)) validation_loss=validation_loss/len(validation_loader) validationloss.append(validation_loss) end=time.time() print("learningrate:%.5f,epoch:[%5d/%5d]time:%.2fs, train_loss:%.5f,validation_loss:%.6f" % (lr[-1],epoch, epochs, (end - start),trainloss[-1],validationloss[-1])) start = time.time() if validationloss[-1]<best_loss: best_loss=validationloss[-1] torch.save(model.state_dict,"LSTMmodel1.pth") #torch.save(model.state_dict,"LSTMmodel.pth") end0 = time.time() print("the total training time is :%.2fmin" % ((end0 - start0) / 60)) 报错:Expected state_dict to be dict-like, got <class 'method'>.

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