给定一个由三维向量组成的时间序列,[x, y, z]
其中x, y, 和z是任意整数,我希望构建一个模型来预测序列中的下一个向量,并捕捉每个维度x, y, z的模式。
因此,如果X = [[0, 0, 6], [1, 0, 0], [9, 9, 9], [3, 0, 3], [1, 2, 3]]
并且我给模型一个4个元素的序列[[0, 0, 6], [1, 0, 0], [9, 9, 9], [3, 0, 3]]
,它将预测[1, 2, 3]
我不能简单地对每个向量进行独热编码,因为这些数字可以是任意值,所以我想知道如何实现这一点。任何见解都将不胜感激,谢谢!
回答:
在这种情况下,你的输入只是向量。在时间步1时,向量是[0,0,6]
,在时间步2时,向量是[1,0,0]
,依此类推。对于输出,你需要通过一个全连接层来转换输出,使其符合输出所需的大小。
假设你的序列长度是固定的,你在这里实际上不需要做任何预处理,除了或许需要标准化或重新缩放你的输入,以确保它们不是非常大的数字。
一般来说,RNN的工作方式与全连接网络非常相似。事实上,RNN单元由4个全连接网络组成,这些网络以一种非平凡的方式连接在一起。但从你输入什么和输出什么的角度来看,可以把它们看作是每个时间步的一个简单的全连接网络。
你可以在这里阅读更多关于我最后一段的内容:http://colah.github.io/posts/2015-08-Understanding-LSTMs/
如果你的序列长度是可变的,你通常会添加一个输入来标志它为预测步骤。这可以简单地全部为零,例如:
X = [[0, 0, 6], [1, 0, 0], [9, 9, 9], [3, 0, 3], [0, 0, 0]]
或者,如果[0,0,0]
是一个有效的数据点,你可以添加一个特征来标志时间步是输入还是预测,例如:
X = [[0, 0, 0, 6], [0, 1, 0, 0], [0, 9, 9, 9], [0, 3, 0, 3], [1, 0, 0, 0]]
其中数据集中第一个值表示时间步是输入0
还是预测1
。
你将在每个时间步都有输出,但你会忽略这些输出。你的损失函数将仅基于最后一个时间步的输出。