pytorch 实现FM算法

时间: 2023-06-19 17:07:58 浏览: 106
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Python实现FM算法解析

FM(因子分解机)是一种经典的推荐算法,它可以用于处理稀疏数据并且具有较好的预测性能。下面是使用PyTorch实现FM算法的基本步骤: 1. 导入需要的库: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim ``` 2. 定义FM模型 ```python class FM(nn.Module): def __init__(self, input_dim, k): super(FM, self).__init__() self.k = k self.linear = nn.Linear(input_dim, 1) self.v = nn.Parameter(torch.randn(input_dim, k)) def forward(self, x): linear_part = self.linear(x) inter_part1 = torch.matmul(x, self.v) inter_part2 = torch.matmul(torch.pow(x, 2), torch.pow(self.v, 2)) inter_part = 0.5 * torch.sum(torch.sub(inter_part1, inter_part2), 1, keepdim=True) output = linear_part + inter_part return output ``` 3. 定义训练函数 ```python def train(model, dataloader, optimizer, criterion): model.train() train_loss = 0 for batch_idx, (data, target) in enumerate(dataloader): optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = criterion(output, target) train_loss += loss.item() loss.backward() optimizer.step() return train_loss / len(dataloader.dataset) ``` 4. 定义测试函数 ```python def test(model, dataloader, criterion): model.eval() test_loss = 0 with torch.no_grad(): for data, target in dataloader: output = model(data) test_loss += criterion(output, target).item() return test_loss / len(dataloader.dataset) ``` 5. 加载数据集和设置超参数 ```python from torch.utils.data import DataLoader, Dataset class CustomDataset(Dataset): def __init__(self, x, y): self.x = x self.y = y def __getitem__(self, index): return self.x[index], self.y[index] def __len__(self): return len(self.x) X_train, y_train = ... X_test, y_test = ... train_dataset = CustomDataset(X_train, y_train) test_dataset = CustomDataset(X_test, y_test) batch_size = 64 train_dataloader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_dataloader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) input_dim = X_train.shape[1] k = 10 lr = 0.01 num_epochs = 50 ``` 6. 训练模型 ```python model = FM(input_dim, k) optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=lr) criterion = nn.MSELoss() for epoch in range(num_epochs): train_loss = train(model, train_dataloader, optimizer, criterion) test_loss = test(model, test_dataloader, criterion) print(f'Epoch {epoch+1}, Train Loss: {train_loss:.4f}, Test Loss: {test_loss:.4f}') ``` 这样就可以使用PyTorch实现FM算法了。
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