FCN对一维时间序列信号的二分类代码

FCN (Fully Convolutional Network) 通常用于处理二维图像数据，但也可以通过一些变形应用到一维时间序列上。对于一维时间序列的二分类任务，我们可以将每个时间步视为一个像素点，构建类似于卷积神经网络（CNN）的结构。以下是一个简单的FCN应用于时间序列二分类的伪代码示例：

import torch
from torch import nn

class TemporalFCN(nn.Module):
    def __init__(self, input_size, kernel_size, num_filters, dropout_rate=0.5):
        super(TemporalFCN, self).__init__()
        
        # 创建一个一维卷积层作为基础块
        self.conv1 = nn.Conv1d(in_channels=input_size, out_channels=num_filters, kernel_size=kernel_size)
        self.bn1 = nn.BatchNorm1d(num_filters)
        self.relu = nn.ReLU()
        self.dropout = nn.Dropout(dropout_rate)

    def forward(self, x):
        # 对输入的时间序列应用卷积、批归一化和ReLU激活
        x = self.conv1(x)
        x = self.bn1(x)
        x = self.relu(x)
        x = self.dropout(x)

        # 最终输出可能是全局池化或平均池化，获取每个样本的概率分布
        x = nn.AvgPool1d(x.size(2))(x)
        x = x.view(-1, num_filters)  # 将一维向量转换为适合于分类的最后一层
        
        # 添加全连接层进行二分类
        x = nn.Linear(num_filters, 2)  # 输出层有2个节点对应二分类
        output = self.softmax(x)  # 使用softmax函数获得概率分布
        
        return output

# 使用模型
model = TemporalFCN(input_size, kernel_size, num_filters)
input_tensor = torch.randn(1, input_size, sequence_length)
output = model(input_tensor)

在这个例子中，我们首先创建了一个包含卷积层、批标准化、ReLU激活和dropout的FCN模块。然后在前向传播过程中，对输入序列进行下采样，最后添加一个线性层进行分类。