我需要一段python代码,是在一维cnn中添加灰狼优化算法

时间: 2024-05-15 15:18:51 浏览: 7
好的,我可以帮您解答这个问题。以下是关于一维CNN中添加灰狼优化算法的Python代码示例: ```python import numpy as np import tensorflow as tf # 定义一维CNN模型 def oneD_CNN(x): conv1 = tf.layers.conv1d(x, filters=32, kernel_size=3, strides=1, padding='same', activation=tf.nn.relu) conv2 = tf.layers.conv1d(conv1, filters=64, kernel_size=3, strides=1, padding='same', activation=tf.nn.relu) pool1 = tf.layers.max_pooling1d(conv2, pool_size=2, strides=2, padding='same') conv3 = tf.layers.conv1d(pool1, filters=128, kernel_size=3, strides=1, padding='same', activation=tf.nn.relu) conv4 = tf.layers.conv1d(conv3, filters=256, kernel_size=3, strides=1, padding='same', activation=tf.nn.relu) pool2 = tf.layers.max_pooling1d(conv4, pool_size=2, strides=2, padding='same') return pool2 # 灰狼优化算法实现 def GWO_optimizer(func, bounds, search_agents, max_iter): dim = len(bounds) alpha_pos = np.zeros(dim) beta_pos = np.zeros(dim) delta_pos = np.zeros(dim) alpha_score = float("inf") beta_score = float("inf") delta_score = float("inf") positions = np.zeros((search_agents, dim)) for i in range(dim): positions[:, i] = np.random.uniform(bounds[i][0], bounds[i][1], search_agents) for k in range(max_iter): a = 2 - k * (2 / max_iter) # 更新a值 for i in range(search_agents): for j in range(dim): r1 = np.random.random() r2 = np.random.random() A1 = 2 * a * r1 - a C1 = 2 * r2 D_alpha = abs(C1 * alpha_pos[j] - positions[i, j]) X1 = alpha_pos[j] - A1 * D_alpha r1 = np.random.random() r2 = np.random.random() A2 = 2 * a * r1 - a C2 = 2 * r2 D_beta = abs(C2 * beta_pos[j] - positions[i, j]) X2 = beta_pos[j] - A2 * D_beta r1 = np.random.random() r2 = np.random.random() A3 = 2 * a * r1 - a C3 = 2 * r2 D_delta = abs(C3 * delta_pos[j] - positions[i, j]) X3 = delta_pos[j] - A3 * D_delta positions[i, j] = (X1 + X2 + X3) / 3 fitness = func(positions[i, :]) if fitness < alpha_score: alpha_score = fitness alpha_pos = positions[i, :] if fitness > alpha_score and fitness < beta_score: beta_score = fitness beta_pos = positions[i, :] if fitness > alpha_score and fitness > beta_score and fitness < delta_score: delta_score = fitness delta_pos = positions[i, :] return alpha_pos # 定义要最小化的目标函数 def target_func(x): # 将x转换为卷积核尺度 kernel_size = int(np.round(x[0] * 7) + 3) # 构建一维CNN模型 inputs = tf.placeholder(tf.float32, [None, 100, 1]) output = oneD_CNN(inputs) # 构建分类层 flatten = tf.layers.flatten(output) dense = tf.layers.dense(flatten, 256, activation=tf.nn.relu) dropout = tf.layers.dropout(dense, rate=0.5) logits = tf.layers.dense(dropout, 10) # 定义损失函数和优化器 labels = tf.placeholder(tf.float32, [None, 10]) loss = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(logits=logits, labels=labels)) optimizer = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate=0.001) train_op = optimizer.minimize(loss) # 训练模型并返回损失函数值 with tf.Session() as sess: sess.run(tf.global_variables_initializer()) for i in range(100): batch_xs, batch_ys = next_batch(128) sess.run(train_op, feed_dict={inputs: batch_xs, labels: batch_ys}) cost = sess.run(loss, feed_dict={inputs: test_x, labels: test_y}) return cost # 设置搜索范围和算法参数 bounds = [(0, 1)] search_agents = 16 max_iter = 50 # 运行灰狼优化算法 best = GWO_optimizer(target_func, bounds, search_agents, max_iter) print("Best result: ", best) ``` 注:在这个示例中,我们使用灰狼优化算法来寻找最优的一维卷积核尺度,以最小化测试集上的交叉熵损失函数值。我们假设训练数据和测试数据已经被加载到变量train\_x和train\_y中,并且模型已被定义和编译。函数next\_batch用于生成batch数据。

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