Python实现的KD树算法分析与应用

需积分: 25 0 下载量 168 浏览量 更新于2024-12-24 收藏 18KB ZIP 举报
资源摘要信息:"self_kd" 由于标题和描述中仅提供了"self_kd",这可能意味着我们讨论的是一个关于自监督知识蒸馏(self-supervised knowledge distillation)的概念,但信息不足以确认这一点。考虑到标签"Python"以及文件名称列表中的"self_kd-main",我们可以推断出这可能是一个与深度学习相关的主题,特别是一个用Python编写、用于自监督学习和知识蒸馏的项目或代码库。 自监督学习是机器学习中一种训练模型的方法,其不需要依赖于人工标注的标签,而是利用数据本身的信息作为监督信号。这种方法特别适合于处理大量未标记的数据,并在自然语言处理、计算机视觉等领域取得了显著的成果。 知识蒸馏(Knowledge Distillation)是一种模型压缩技术,旨在将一个复杂模型(通常称为教师模型)的知识转移到一个更简单、更小的模型(学生模型)中,以期在不牺牲太多精度的前提下实现模型的轻量化。这种方法可以帮助我们在资源受限的设备上部署模型,同时也减少了计算成本。 结合这些概念,我们可以想象“self_kd”可能是一个结合了自监督学习和知识蒸馏的项目,这在研究和实践中是一个相当前沿的领域。这样的系统可能会利用未标记的数据来训练一个复杂模型,然后通过知识蒸馏技术将其知识转移到一个更为轻量级的模型中。这种方法的挑战之一在于,由于缺乏标记数据,模型必须设计得足够智能,能够从数据中学习到有用的表示,而不需要外部的标签信息。 在深度学习框架如TensorFlow或PyTorch中实现这样的系统,可能会涉及到以下知识点: 1. 自监督学习方法:如自编码器(Autoencoders)、对比学习(Contrastive Learning)、预测模型(Predictive Modeling)等。 2. 知识蒸馏技术:包括软标签蒸馏(Soft Label Distillation)和硬标签蒸馏(Hard Label Distillation)。 3. 模型压缩与优化:确保学生模型在减少参数量和计算量的同时,尽可能保持性能。 4. 评估指标:如何评估知识蒸馏的效果,包括在测试集上的准确率、模型大小、运行速度等。 5. 深度学习框架应用:熟练使用Python和深度学习框架进行模型的设计、训练和评估。 6. 数据处理:自监督学习对数据预处理和增强可能有不同的要求,需要对数据集进行适当处理。 由于文件名称列表中只有一个文件,即"self_kd-main",我们可以推测这个压缩包可能包含了实现上述功能的所有代码、数据集、预处理脚本和训练脚本。如果是开源项目的话,可能还包括readme文件以解释项目的目的、安装指南、使用方法和贡献指南等。 需要强调的是,由于给定信息的有限性,以上内容只能是一种基于现有信息的合理猜测。"self_kd"实际的内容可能与上述描述有所不同,需要进一步查看相关的代码和文档才能得出更准确的结论。
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import numpy as np import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F import matplotlib.pyplot as plt # 定义RBF神经网络的类 class RBFNetwork(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): super(RBFNetwork, self).__init__() # 初始化输入层,隐含层,输出层的节点数 self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size # 初始化权重矩阵和偏置向量 self.W1 = nn.Parameter(torch.randn(input_size, hidden_size)) # 输入层到隐含层的权重矩阵 self.b1 = nn.Parameter(torch.randn(hidden_size)) # 隐含层的偏置向量 self.W2 = nn.Parameter(torch.randn(hidden_size, output_size)) # 隐含层到输出层的权重矩阵 self.b2 = nn.Parameter(torch.randn(output_size)) # 输出层的偏置向量 def forward(self,x): # 前向传播过程 x = torch.from_numpy(x).float() # 将输入向量转换为张量 x = x.view(-1, self.input_size) # 调整输入向量的形状,使其与权重矩阵相匹配 h = torch.exp(-torch.cdist(x, self.W1.t()) + self.b1) # 计算隐含层的输出值,使用高斯径向基函数作为激活函数 y = F.linear(h, self.W2.t(), self.b2) # 计算输出层的输出值,使用线性函数作为激活函数 return y #定义pid控制器 class Pid(): def __init__(self, exp_val, kp, ki, kd): self.KP = kp self.KI = ki self.KD = kd self.exp_val = exp_val self.now_val = 0 self.sum_err = 0 self.now_err = 0 self.last_err = 0 def cmd_pid(self): self.last_err = self.now_err self.now_err = self.exp_val - self.now_val self.sum_err += self.now_err self.now_val = self.KP * (self.exp_val - self.now_val) \ + self.KI * self.sum_err + self.KD * (self.now_err - self.last_err) return self.now_val def err_pid(self): self.last_err = self.now_err self.now_err = self.exp_val - self.now_val self.sum_err += self.now_err self.p_err = self.exp_val - self.now_val self.i_err = self.sum_err self.d_err = self.now_err - self.last_err self.now_val = self.KP * (self.exp_val - self.now_val) \ + self.KI * self.sum_err + self.KD * (self.now_err - self.last_err) return self.p_err, self.i_err, self.d_err rbf_net = RBFNetwork(3,10,4) pid_val = [] #对pid进行初始化,目标值是1000 ,p=0.1 ,i=0.15, d=0.1 A_Pid = Pid(1000, 0.1, 0.1, 0.1) # 然后循环100次把数存进数组中去 for i in range(0, 100): input_vector = np.array(A_Pid.err_pid()) output_vector = rbf_net(input_vector) output_vector = output_vector.reshape(4,1) A_Pid = Pid(1000, output_vector[0], output_vector[1], output_vector[2]) pid_val.append(A_Pid.cmd_pid())

2023-06-06 上传