写出下面完整的程序:pytorch实现时序预测,用lstm、attention、encoder-decoder和Knowledge Distillation四种技术。注意是完整的代码

时间: 2023-03-13 15:24:32 浏览: 202
import torch from torch import nn from torch.nn import functional as F# 定义encoder class Encoder(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, num_layers, dropout=0, bidirectional=False): super(Encoder, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.num_layers = num_layers self.bidirectional = bidirectional self.lstm = nn.LSTM(input_size, hidden_size, num_layers, dropout=dropout, bidirectional=bidirectional) def forward(self, x, hidden): output, hidden = self.lstm(x, hidden) return output, hidden def init_hidden(self, batch_size): num_directions = 2 if self.bidirectional else 1 h0 = torch.zeros(self.num_layers * num_directions, batch_size, self.hidden_size) c0 = torch.zeros(self.num_layers * num_directions, batch_size, self.hidden_size) return (h0, c0)# 定义Attention class Attention(nn.Module): def __init__(self, hidden_size): super(Attention, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.attn = nn.Linear(self.hidden_size * 2, hidden_size) self.v = nn.Parameter(torch.rand(hidden_size)) stdv = 1. / math.sqrt(self.v.size(0)) self.v.data.normal_(mean=0, std=stdv) def forward(self, hidden, encoder_outputs): # hidden: [batch_size, hidden_size] # encoder_outputs: [seq_len, batch_size, hidden_size * 2] seq_len = encoder_outputs.size(0) # repeat hidden hidden = hidden.unsqueeze(1).repeat(1, seq_len, 1) encoder_outputs = encoder_outputs.permute(1, 0, 2) # hidden: [batch_size, seq_len, hidden_size] # encoder_outputs: [batch_size, seq_len, hidden_size * 2] energy = torch.tanh(self.attn(torch.cat([hidden, encoder_outputs], 2))) # energy: [batch_size, seq_len, hidden_size] energy = energy.permute(0, 2, 1) # v: [hidden_size] v = self.v.repeat(encoder_outputs.size(0), 1).unsqueeze(1) # v: [batch_size, 1, hidden_size] # attn_weights: [batch_size, seq_len] attn_weights = torch.bmm(v, energy).squeeze(1) return F.softmax(attn_weights, dim=1).unsqueeze(1)# 定义Decoder class Decoder(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, num_layers, dropout=0): super(Decoder, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.num_layers = num_layers self.attention = Attention(hidden_size) self.lstm = nn.LSTM(input_size + hidden_size, hidden_size, num_layers, dropout=dropout) self.out = nn.Linear(hidden_size, input_size) def forward(self, x, hidden, encoder_outputs): # x: [batch_size] # hidden: [num_layers, batch_size, hidden_size] # encoder_outputs: [seq_len, batch_size, hidden_size * 2] x = x.unsqueeze(1) # x: [batch_size, 1] x = F.relu(self.out(x)) # x: [batch_size, 1, input_size] seq_len = encoder_outputs.size(0) context = self.attention(hidden[-1], encoder_outputs) # context: [batch_size, 1, seq_len] context = context.repeat(1, x.size(1), 1) # context: [batch_size, 1, seq_len] x = torch.cat([x, context], 2) # x: [batch_size, 1, input_size + seq_len] output, hidden = self.lstm(x, hidden) output = output.squeeze(1) output = F.log_softmax(self.out(output), dim=1) return output, hidden, context# 定义Knowledge Distillation class KnowledgeDistillation(nn.Module): def __init__(self, teacher_model, student_model): super(KnowledgeDistillation, self).__init__() self.teacher_model = teacher_model self.student_model = student_model def forward(self, x, targets): teacher_logits, student_logits = self.teacher_model(x), self.student_model(x) loss = F.kl_div(F.log_softmax(student_logits, dim=1), F.softmax(teacher_logits / 5, dim=1)) distillation_loss = F.cross_entropy(student_logits, targets) + loss return distillation_loss
阅读全文

相关推荐

zip

最新推荐

recommend-type

pytorch下使用LSTM神经网络写诗实例

在本文中,我们将探讨如何使用PyTorch实现一个基于LSTM(Long Short-Term Memory)神经网络的诗歌生成系统。LSTM是一种递归神经网络(RNN)变体,特别适合处理序列数据,如文本,因为它能有效地捕获长期依赖性。 ...
recommend-type

Pytorch实现LSTM和GRU示例

在本文中,我们将深入探讨如何使用PyTorch库实现LSTM(长短时记忆网络)和GRU(门控循环单元)这两种循环神经网络(RNN)的变体。这两种模型都是为了解决传统RNN在处理长序列时可能出现的梯度消失或爆炸问题,从而更...
recommend-type

pytorch 利用lstm做mnist手写数字识别分类的实例

在本实例中,我们将探讨如何使用PyTorch构建一个基于LSTM(长短期记忆网络)的手写数字识别模型,以解决MNIST数据集的问题。MNIST数据集包含大量的手写数字图像,通常用于训练和测试计算机视觉算法,尤其是深度学习...
recommend-type

pytorch+lstm实现的pos示例

在本示例中,我们将探讨如何使用PyTorch和LSTM(Long Short-Term Memory)网络来实现词性标注(Part-of-Speech tagging,POS)。词性标注是自然语言处理中的一个基本任务,它涉及为句子中的每个单词分配相应的词性...
recommend-type

Python中利用LSTM模型进行时间序列预测分析的实现

此外,LSTM还可以与其他技术结合,如自注意力机制(Self-Attention),以增强模型对序列中重要信息的捕获能力。 总的来说,Python中的LSTM模型为时间序列预测提供了一种强大且灵活的工具。通过理解和掌握LSTM的工作...
recommend-type

Java毕业设计项目:校园二手交易网站开发指南

资源摘要信息:"Java是一种高性能、跨平台的面向对象编程语言,由Sun Microsystems(现为Oracle Corporation)的James Gosling等人在1995年推出。其设计理念是为了实现简单性、健壮性、可移植性、多线程以及动态性。Java的核心优势包括其跨平台特性,即“一次编写,到处运行”(Write Once, Run Anywhere),这得益于Java虚拟机(JVM)的存在,它提供了一个中介,使得Java程序能够在任何安装了相应JVM的设备上运行,无论操作系统如何。 Java是一种面向对象的编程语言,这意味着它支持面向对象编程(OOP)的三大特性:封装、继承和多态。封装使得代码模块化,提高了安全性;继承允许代码复用,简化了代码的复杂性;多态则增强了代码的灵活性和扩展性。 Java还具有内置的多线程支持能力,允许程序同时处理多个任务,这对于构建服务器端应用程序、网络应用程序等需要高并发处理能力的应用程序尤为重要。 自动内存管理,特别是垃圾回收机制,是Java的另一大特性。它自动回收不再使用的对象所占用的内存资源,这样程序员就无需手动管理内存,从而减轻了编程的负担,并减少了因内存泄漏而导致的错误和性能问题。 Java广泛应用于企业级应用开发、移动应用开发(尤其是Android平台)、大型系统开发等领域,并且有大量的开源库和框架支持,例如Spring、Hibernate、Struts等,这些都极大地提高了Java开发的效率和质量。 标签中提到的Java、毕业设计、课程设计和开发,意味着文件“毕业设计---社区(校园)二手交易网站.zip”中的内容可能涉及到Java语言的编程实践,可能是针对学生的课程设计或毕业设计项目,而开发则指出了这些内容的具体活动。 在文件名称列表中,“SJT-code”可能是指该压缩包中包含的是一个特定的项目代码,即社区(校园)二手交易网站的源代码。这类网站通常需要实现用户注册、登录、商品发布、浏览、交易、评价等功能,并且需要后端服务器支持,如数据库连接和事务处理等。考虑到Java的特性,网站的开发可能使用了Java Web技术栈,如Servlet、JSP、Spring Boot等,以及数据库技术,如MySQL或MongoDB等。"
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【MVC标准化:肌电信号处理的终极指南】:提升数据质量的10大关键步骤与工具

![MVC标准化](https://img-blog.csdn.net/20160221141956498) # 摘要 MVC标准化是肌电信号处理中确保数据质量的重要步骤,它对于提高测量结果的准确性和可重复性至关重要。本文首先介绍肌电信号的生理学原理和MVC标准化理论,阐述了数据质量的重要性及影响因素。随后,文章深入探讨了肌电信号预处理的各个环节,包括噪声识别与消除、信号放大与滤波技术、以及基线漂移的校正方法。在提升数据质量的关键步骤部分,本文详细描述了信号特征提取、MVC标准化的实施与评估,并讨论了数据质量评估与优化工具。最后,本文通过实验设计和案例分析,展示了MVC标准化在实践应用中的具
recommend-type

能否提供一个在R语言中执行Framingham数据集判别分析的详细和完整的代码示例?

当然可以。在R语言中,Framingham数据集是一个用于心血管疾病研究的经典数据集。以下是使用`ggfortify`包结合` factoextra`包进行判别分析的一个基本步骤: 首先,你需要安装所需的库,如果尚未安装,可以使用以下命令: ```r install.packages(c("ggfortify", "factoextra")) ``` 然后加载所需的数据集并做预处理。Framingham数据集通常存储在`MASS`包中,你可以通过下面的代码加载: ```r library(MASS) data(Framingham) ``` 接下来,我们假设你已经对数据进行了适当的清洗和转换
recommend-type

Blaseball Plus插件开发与构建教程

资源摘要信息:"Blaseball Plus" Blaseball Plus是一个与游戏Blaseball相关的扩展项目,该项目提供了一系列扩展和改进功能,以增强Blaseball游戏体验。在这个项目中,JavaScript被用作主要开发语言,通过在package.json文件中定义的脚本来完成构建任务。项目说明中提到了开发环境的要求,即在20.09版本上进行开发,并且提供了一个flake.nix文件来复制确切的构建环境。虽然Nix薄片是一项处于工作状态(WIP)的功能且尚未完全记录,但可能需要用户自行安装系统依赖项,其中列出了Node.js和纱(Yarn)的特定版本。 ### 知识点详细说明: #### 1. Blaseball游戏: Blaseball是一个虚构的棒球游戏,它在互联网社区中流行,其特点是独特的规则、随机事件和社区参与的元素。 #### 2. 扩展开发: Blaseball Plus是一个扩展,它可能是为在浏览器中运行的Blaseball游戏提供额外功能和改进的软件。扩展开发通常涉及编写额外的代码来增强现有软件的功能。 #### 3. JavaScript编程语言: JavaScript是一种高级的、解释执行的编程语言,被广泛用于网页和Web应用的客户端脚本编写,是开发Web扩展的关键技术之一。 #### 4. package.json文件: 这是Node.js项目的核心配置文件,用于声明项目的各种配置选项,包括项目名称、版本、依赖关系以及脚本命令等。 #### 5.构建脚本: 描述中提到的脚本,如`build:dev`、`build:prod:unsigned`和`build:prod:signed`,这些脚本用于自动化构建过程,可能包括编译、打包、签名等步骤。`yarn run`命令用于执行这些脚本。 #### 6. yarn包管理器: Yarn是一个快速、可靠和安全的依赖项管理工具,类似于npm(Node.js的包管理器)。它允许开发者和项目管理依赖项,通过简单的命令行界面可以轻松地安装和更新包。 #### 7. Node.js版本管理: 项目要求Node.js的具体版本,这里是14.9.0版本。管理特定的Node.js版本是重要的,因为在不同版本间可能会存在API变化或其他不兼容问题,这可能会影响扩展的构建和运行。 #### 8. 系统依赖项的安装: 文档提到可能需要用户手动安装系统依赖项,这在使用Nix薄片时尤其常见。Nix薄片(Nix flakes)是一个实验性的Nix特性,用于提供可复现的开发环境和构建设置。 #### 9. Web扩展的工件放置: 构建后的工件放置在`addon/web-ext-artifacts/`目录中,表明这可能是一个基于WebExtension的扩展项目。WebExtension是一种跨浏览器的扩展API,用于创建浏览器扩展。 #### 10. 扩展部署: 描述中提到了两种不同类型的构建版本:开发版(dev)和生产版(prod),其中生产版又分为未签名(unsigned)和已签名(signed)版本。这些不同的构建版本用于不同阶段的开发和发布。 通过这份文档,我们能够了解到Blaseball Plus项目的开发环境配置、构建脚本的使用、依赖管理工具的运用以及Web扩展的基本概念和部署流程。这些知识点对于理解JavaScript项目开发和扩展构建具有重要意义。