TCN实现一维单特征时间序列信号端到端分类代码,有许多个样本,每个样本数据是一个2000长的数据,每个数据只有一个数,希望输出2000个0-4五分类的标签,pytorch实现,模型够鲁棒

时间: 2024-03-27 17:35:29 浏览: 74
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利用pytorch对CIFAR数据进行图像分类(包含全套代码和10+个模型的实现)

star5星 · 资源好评率100%
好的,以下是一个简单的TCN模型的PyTorch实现代码: ```python import torch import torch.nn as nn from torch.utils.data import Dataset, DataLoader class TCN(nn.Module): def __init__(self, input_size, output_size, num_channels, kernel_size, dropout): super(TCN, self).__init__() self.input_size = input_size self.output_size = output_size self.num_channels = num_channels self.kernel_size = kernel_size self.dropout = dropout self.tcn = nn.Sequential( nn.Conv1d(in_channels=input_size, out_channels=num_channels, kernel_size=kernel_size, stride=1, padding=(kernel_size-1)//2), nn.BatchNorm1d(num_channels), nn.ReLU(), nn.Dropout(dropout), nn.Conv1d(in_channels=num_channels, out_channels=num_channels, kernel_size=kernel_size, stride=1, padding=(kernel_size-1)//2), nn.BatchNorm1d(num_channels), nn.ReLU(), nn.Dropout(dropout), nn.Conv1d(in_channels=num_channels, out_channels=num_channels, kernel_size=kernel_size, stride=1, padding=(kernel_size-1)//2), nn.BatchNorm1d(num_channels), nn.ReLU(), nn.Dropout(dropout), nn.Conv1d(in_channels=num_channels, out_channels=output_size, kernel_size=1, stride=1), ) def forward(self, x): y = self.tcn(x) return y.permute(0, 2, 1) class TimeSeriesDataset(Dataset): def __init__(self, data, labels): self.data = data self.labels = labels def __getitem__(self, index): return self.data[index], self.labels[index] def __len__(self): return len(self.data) # 假设数据已经准备好,分别是train_data, train_labels, test_data, test_labels batch_size = 32 num_epochs = 50 learning_rate = 0.001 train_dataset = TimeSeriesDataset(train_data, train_labels) test_dataset = TimeSeriesDataset(test_data, test_labels) train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) input_size = 1 # 每个数据只有一个数 output_size = 5 # 五分类 num_channels = 64 # TCN中卷积层的输出通道数 kernel_size = 7 # TCN中卷积核的大小 dropout = 0.2 # TCN中的dropout概率 device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') model = TCN(input_size, output_size, num_channels, kernel_size, dropout).to(device) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) for epoch in range(num_epochs): train_loss = 0 train_acc = 0 model.train() for data, labels in train_loader: data = data.to(device) labels = labels.to(device) optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = criterion(output.view(-1, output_size), labels.view(-1)) loss.backward() optimizer.step() train_loss += loss.item() * data.size(0) train_acc += torch.sum(torch.argmax(output, dim=1) == labels) train_loss /= len(train_loader.dataset) train_acc = train_acc.float() / len(train_loader.dataset) test_loss = 0 test_acc = 0 model.eval() with torch.no_grad(): for data, labels in test_loader: data = data.to(device) labels = labels.to(device) output = model(data) loss = criterion(output.view(-1, output_size), labels.view(-1)) test_loss += loss.item() * data.size(0) test_acc += torch.sum(torch.argmax(output, dim=1) == labels) test_loss /= len(test_loader.dataset) test_acc = test_acc.float() / len(test_loader.dataset) print('Epoch: {}, Train Loss: {:.4f}, Train Acc: {:.4f}, Test Loss: {:.4f}, Test Acc: {:.4f}'.format(epoch+1, train_loss, train_acc, test_loss, test_acc)) ``` 注:以上代码中的TCN模型只有3层卷积层,这里是为了简化代码和提高训练速度。实际使用时可以增加层数,也可以通过调整卷积核大小和输出通道数来调整模型复杂度。另外,为了加快训练速度,这里使用了PyTorch的DataLoader来加载数据,可以自己实现一个简单的Dataset类来处理数据。
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