服务器之家

服务器之家 > 正文

Pytorch 神经网络—自定义数据集上实现教程

时间:2020-05-06 09:27     来源/作者:LZDCQU

第一步、导入需要的包

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
import os
import scipy.io as sio
import numpy as np
import torch
import torch.nn as nn
import torch.backends.cudnn as cudnn
import torch.optim as optim
from torch.utils.data import Dataset, DataLoader
from torchvision import transforms, utils
from torch.autograd import Variable
?
1
2
batchSize = 128 # batchsize的大小
niter = 10   # epoch的最大值

第二步、构建神经网络

Pytorch 神经网络—自定义数据集上实现教程

设神经网络为如上图所示,输入层4个神经元,两层隐含层各4个神经元,输出层一个神经。每一层网络所做的都是线性变换,即y=W×X+b;代码实现如下:

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
class Neuralnetwork(nn.Module):
  def __init__(self, in_dim, n_hidden_1, n_hidden_2, out_dim):
    super(Neuralnetwork, self).__init__()
    self.layer1 = nn.Linear(in_dim, n_hidden_1)
    self.layer2 = nn.Linear(n_hidden_1, n_hidden_2)
    self.layer3 = nn.Linear(n_hidden_2, out_dim)
 
  def forward(self, x):
    x = x.view(x.size(0), -1)
    x = self.layer1(x)
    x = self.layer2(x)
    x = self.layer3(x)
    return x
 
model = Neuralnetwork(1*3, 4, 4, 1)
 
print(model) # net architecture
?
1
2
3
4
5
Neuralnetwork(
 (layer1): Linear(in_features=3, out_features=4, bias=True)
 (layer2): Linear(in_features=4, out_features=4, bias=True)
 (layer3): Linear(in_features=4, out_features=1, bias=True)
)

​​ 第三步、读取数据

自定义的数据为demo_SBPFea.mat,是MATLAB保存的数据格式,其存储的内容如下:包括fea(1000*3)和sbp(1000*1)两个数组;fea为特征向量,行为样本数,列为特征宽度;sbp为标签

Pytorch 神经网络—自定义数据集上实现教程

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
class SBPEstimateDataset(Dataset):
 
  def __init__(self, ext='demo'):
  
    data = sio.loadmat(ext+'_SBPFea.mat')
    self.fea = data['fea']
    self.sbp = data['sbp']
    
  def __len__(self):
    
    return len(self.sbp)
 
  def __getitem__(self, idx):
 
    fea = self.fea[idx]
    sbp = self.sbp[idx]
    """Convert ndarrays to Tensors."""
    return {'fea': torch.from_numpy(fea).float(),
        'sbp': torch.from_numpy(sbp).float()
        }
    
train_dataset = SBPEstimateDataset(ext='demo')
train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batchSize, # 分批次训练
             shuffle=True, num_workers=int(8))

整个数据样本为1000,以batchSize = 128划分,分为8份,前7份为104个样本,第8份则为104个样本。在网络训练过程中,是一份数据一份数据进行训练的

第四步、模型训练

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
# 优化器,Adam
optimizer = optim.Adam(list(model.parameters()), lr=0.0001, betas=(0.9, 0.999),weight_decay=0.004)
scheduler = optim.lr_scheduler.ExponentialLR(optimizer, gamma=0.997)
criterion = nn.MSELoss() # loss function
 
if torch.cuda.is_available(): # 有GPU,则用GPU计算
   model.cuda()
   criterion.cuda()
 
for epoch in range(niter):
   losses = []
   ERROR_Train = []
   model.train()
   for i, data in enumerate(train_loader, 0):
     model.zero_grad()# 首先提取清零
     real_cpu, label_cpu = data['fea'], data['sbp']
 
     if torch.cuda.is_available():# CUDA可用情况下,将Tensor 在GPU上运行
       real_cpu = real_cpu.cuda()
       label_cpu = label_cpu.cuda()
 
 
       input=real_cpu
       label=label_cpu
 
       inputv = Variable(input)
       labelv = Variable(label)
 
       output = model(inputv)
       err = criterion(output, labelv)
       err.backward()
       optimizer.step()
 
       losses.append(err.data[0])
 
       error = output.data-label+ 1e-12
       ERROR_Train.extend(error)
 
   MAE = np.average(np.abs(np.array(ERROR_Train)))
   ME = np.average(np.array(ERROR_Train))
   STD = np.std(np.array(ERROR_Train))
 
   print('[%d/%d] Loss: %.4f MAE: %.4f Mean Error: %.4f STD: %.4f' % (
   epoch, niter, np.average(losses), MAE, ME, STD))
?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
   ​​
[0/10] Loss: 18384.6699 MAE: 135.3871 Mean Error: -135.3871 STD: 7.5580
[1/10] Loss: 17063.0215 MAE: 130.4145 Mean Error: -130.4145 STD: 7.8918
[2/10] Loss: 13689.1934 MAE: 116.6625 Mean Error: -116.6625 STD: 9.7946
[3/10] Loss: 8192.9053 MAE: 89.6611 Mean Error: -89.6611 STD: 12.9911
[4/10] Loss: 2979.1340 MAE: 52.5410 Mean Error: -52.5279 STD: 15.0930
[5/10] Loss: 599.7094 MAE: 22.2735 Mean Error: -19.9979 STD: 14.2069
[6/10] Loss: 207.2831 MAE: 11.2394 Mean Error: -4.8821 STD: 13.5528
[7/10] Loss: 189.8173 MAE: 9.8020 Mean Error: -1.2357 STD: 13.7095
[8/10] Loss: 188.3376 MAE: 9.6512 Mean Error: -0.6498 STD: 13.7075
[9/10] Loss: 186.8393 MAE: 9.6946 Mean Error: -1.0850 STD: 13.6332​

以上这篇Pytorch 神经网络—自定义数据集上实现教程就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_21905401/article/details/82627402

相关文章

热门资讯

2022年最旺的微信头像大全 微信头像2022年最新版图片
2022年最旺的微信头像大全 微信头像2022年最新版图片 2022-01-10
蜘蛛侠3英雄无归3正片免费播放 蜘蛛侠3在线观看免费高清完整
蜘蛛侠3英雄无归3正片免费播放 蜘蛛侠3在线观看免费高清完整 2021-08-24
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗 2020-05-22
yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗
yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗 2020-10-11
暖暖日本高清免费中文 暖暖在线观看免费完整版韩国
暖暖日本高清免费中文 暖暖在线观看免费完整版韩国 2021-05-08
返回顶部