处理1D CNN中的批量大小和时间步

我有一个批量生成器,它提供形状为(500, 1, 12)的数据(即对应于(批量大小, 时间步, 特征))。

def batch_generator(batch_size, gen_x,gen_y):     batch_features = np.zeros((batch_size,1, 12))    batch_labels = np.zeros((batch_size,9))    while True:        for i in range(batch_size):            batch_features[i] = next(gen_x)            batch_labels[i] = next(gen_y)        yield batch_features, batch_labelsdef generate_X():    while True:        with open("/my_path/my_data.csv") as f:            for line in f:                currentline = line.rstrip('\n').split(",")                currentline = np.asarray(currentline)                currentline = currentline.reshape(1,1,12)                yield currentlinedef generate_y():    while True:        for i in range(len(y_train)):            y= y_train[i]            yield y

然后我尝试将这些数据输入到一个1D-CNN中:

model = Sequential()model.add(Conv1D(filters=100, kernel_size=1, activation='relu', input_shape=(1,12), data_format="channels_last"))

但现在我无法使用大于1的核大小(即kernel_size = 1)。这可能是因为我的时间步等于1。

如何将整个批量大小作为输入提供给1D-CNN并增加kernel_size


回答:

请记住,1D卷积用于每个输入样本都是一个序列的情况,即数据中值的顺序很重要/已指定,例如一周内的股市值或一个月内的天气温度值,或基因序列或单词序列。考虑到您的数据,有三种不同的情况:

  • 如果您csv文件中的每一行是一个长度为12的序列,那么您处理的样本形状为(12,1),即每个样本中有12个时间步,每个时间步只有一个特征。因此,您应该相应地重新塑形它(即为(12,1)而不是(1,12))。

  • 然而,如果每一行本身不是一个序列,而是一组连续的行构成一个序列,那么您必须相应地生成数据:每个样本将由多个连续的行组成,例如,如果我们认为时间步数为10,那么第1行到第10行将是一个样本,第2行到第12行将是另一个样本,依此类推。在这种情况下,每个样本的形状将为(时间步数, 12)(在我的例子中将是(10,12))。现在,您可以通过编写自定义函数来创建和生成这些样本,或者您可以将所有数据加载为numpy数组,然后使用TimeseriesGenerator来为您完成这项工作。

  • 如果上述两种情况都不适用,那么很可能您的数据根本不是序列数据,因此使用1D-CNN(或任何其他序列处理模型,如RNN)对这些数据没有意义。相反,您应该使用其他合适的架构。

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