重复的2位序列训练未能进展

我正在测试简单RNN模型

我的测试数据非常简单,重复的三重2位*12

[1,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0],[1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0],[0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1]

for i in range(0,100):    temp = [[1,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0],        [1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0],        [0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1]]    line.extend(temp)total = []for j in range(0,500):    total.append(line)total = np.array(total)print(total.shape) # (500, 300, 12)

这会生成一个(500, 300, 12)的numpy数组。所有数据只是重复的,所以我期望训练和预测能完美工作。

然而,val_loss并未减少,预测也未能有效工作。

Epoch 1/5743/743 [==============================] - 5s 5ms/step - loss: 0.1386 - val_loss: 0.1305Epoch 2/5743/743 [==============================] - 3s 4ms/step - loss: 0.1305 - val_loss: 0.1294Epoch 3/5743/743 [==============================] - 3s 4ms/step - loss: 0.1299 - val_loss: 0.1292Epoch 4/5743/743 [==============================] - 3s 4ms/step - loss: 0.1300 - val_loss: 0.1291Epoch 5/5743/743 [==============================] - 3s 4ms/step - loss: 0.1299 - val_loss: 0.1293[[ 0.67032564 -0.0020391   0.3332582  -0.0095186   0.35370785  0.3042156   0.00809216  0.7059332   0.00199411  0.30952734 -0.0021943   0.333712  ]]tf.Tensor([[1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0]], shape=(1, 12), dtype=int32)

我期望的结果是类似[1,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0]的…

我需要在某处进行更改还是我的代码有问题?

这些是我所有的代码。

import tensorflow as tffrom django.core.management.base import BaseCommand, CommandErrorfrom tensorflow.keras.models import Sequentialfrom tensorflow.keras.layers import LSTM,Dropout,Densefrom tensorflow.keras.layers import SimpleRNNimport numpy as npfrom tensorflow.keras.optimizers import SGDfrom tensorflow.keras.optimizers import Adamfrom sklearn.model_selection import train_test_splitdef makeModel(input_len,n_in):    n_hidden = 512    model = Sequential()    model.add(SimpleRNN(n_hidden, input_shape=(input_len, n_in), return_sequences=False))    model.add(Dense(n_hidden, activation="relu"))     model.add(Dense(n_in, activation="relu"))    opt = Adam(lr=0.001)    model.compile(loss='mse', optimizer=opt)    model.summary()    return model line = []    for i in range(0,100):    temp = [[1,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0],        [1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0],        [0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1]]    line.extend(temp)total = []for j in range(0,500):    total.append(line)total = np.array(total)print(total.shape) # (500, 300, 12)chordIdList = totaln_in = 12 # dimentioninput_len = 3 # length to use prediction.model = makeModel(input_len,n_in)input_=[]target_=[]for C in chordIdList:    for i in range(0, len(C) - input_len):          input_.append( C[i:i+input_len] )          target_.append( C[i+input_len] )          X = np.array(input_)Y = np.array(target_).reshape((len(input_),1,n_in))from sklearn.model_selection import train_test_splitx, x_val,y, y_val = train_test_split(X, Y, train_size=0.8, random_state=1)print(x.shape) # (23760, 3, 12)print(y.shape) # (23760, 1, 12)print(x_val.shape) #(5940, 3, 12)print(y_val.shape) # (5940, 1, 12)epoch = 5history = model.fit(x, y, epochs=epoch,validation_data=(x_val, y_val))in_ = np.array([[1,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0],        [1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0],        [0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1]]).reshape(1,3,12)         print(in_.shape)out_ = model.predict(in_)print(out_)

回答:

嗯,这里你有一个主要问题,你试图进行回归,而你的问题是纯粹的分类

你需要在代码的这一部分做如下修改:

def makeModel(input_len,n_in):    n_hidden = 512    model = Sequential()    model.add(SimpleRNN(n_hidden, input_shape=(input_len, n_in), return_sequences=False))    model.add(Dense(n_hidden, activation="relu"))     model.add(Dense(n_in, activation="relu"))    opt = Adam(lr=0.001)    model.compile(loss='mse', optimizer=opt)    model.summary()    return model

将最后一层改为使用sigmoid激活函数(输出在0到1之间,就像你的情况)

model.add(Dense(n_in, activation="sigmoid"))

将损失函数改为二元交叉熵

model.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=opt)

使用relu会试图将值映射到一个无限函数上,我认为这会使学习变得复杂。

另外,使用以下代码压缩Y:

history = model.fit(x, np.squeeze(y), epochs=epoch,validation_data=(x_val, np.squeeze(y_val)))

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