内容概要:本文深入探讨了基于 PyTorch 的迁移学习实战,重点讲解了模型微调和特征提取的最佳实践方法。文章首先介绍了迁移学习的基本概念及其在深度学习中的重要性,解释了如何通过迁移学习将已有模型的知识迁移到新任务中,以减少训练时间和计算资源的消耗。随后,详细描述了 PyTorch 的特性及其在迁移学习中的优势,包括动态计算图、丰富的工具和接口等。接着,文章分步骤介绍了模型微调的具体操作,如预训练模型的选择、冻结与解冻层设置、调整模型结构、定义损失函数和优化器、数据集准备与预处理、模型训练与评估等。此外,还讨论了特征提取的原理和方法,包括使用预训练模型的特定层进行特征提取和构建自定义特征提取网络,并展示了特征在图像分类、目标检测和图像分割等下游任务中的应用。最后,通过花卉分类和目标检测两个实战案例,展示了迁移学习的实际应用效果,并总结了常见问题及其解决方案,展望了迁移学习和 PyTorch 的未来发展。 适合人群:具备一定编程基础,对深度学习和迁移学习有一定了解的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:①理解迁移学习的基本原理及其在深度学习中的应用;②掌握基于 PyTorch 的模型微调和特征提取的具体操作;③通过实战案例学习如何在实际项目中应用迁移学习技术,提高模型性能。 其他说明:本文不仅提供了详细的理论阐述和代码示例,还通过实战案例帮助读者更好地掌握迁移学习技术。在学习过程中,建议读者结合实际项目进行实践,并根据具体需求调整模型和参数设置。
2025-06-18 23:38:52 54KB PyTorch 迁移学习 模型微调 特征提取
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数据集包含100多种动物的特征 100 classes Animal Class rat vicuna antelope giraffe panda ... 可用作机器学习使用 源码地址:https://www.kaggle.com/datasets/justin900429/100-classes-of-different-animals
2025-06-15 17:05:51 21.96MB 数据集 机器学习
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预测软土地基次固结沉降,取上海祁连山南路地铁站地层土样进行三轴压缩固结试验,分析次固结系数的变化特征并探究各个影响因素对次固结系数的影响,主要对不同土性指标、不同载荷条件次固结系数变化特征进行试验研究.结果表明:次固结系数会随着土性指标的变化而变化,其影响力不会随载荷的变化而减弱,表明土性指标对次固结系数影响起主导作用;次固结系数也会随载荷条件的变化而变化,但这种影响与土层所在的位置有关,对于深部土层以及压缩性较低的土层这种影响可以忽略不计,载荷因素对次固结系数影响起辅助作用.
2025-06-02 12:22:48 260KB 三轴试验 土性指标 载荷因素
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基于时间序列预测的组合模型,CNN-LSTM-Attention、CNN-GRU-Attention的深度学习神经网络的多特征用电负荷预测。 关于模型算法预测值和真实值对比效果如下图所示,同时利用R2、MAPE、RMSE等评价指标进行模型性能评价。 关于数据:利用的是30分钟一采样的电力负荷单特征数据,其中还包含对应的其他影响特征如温度、湿度、电价、等影响影响因素;具体如图详情图中所示。 个人编码习惯很好,基本做到逐行逐句进行注释;项目的文件截图具体如图详情所示。 时间序列预测是一种通过分析历史数据点来预测未来数据点的方法,尤其在电力系统中,准确预测用电负荷对于电力调度和电网管理至关重要。随着深度学习技术的发展,研究者们开始尝试将复杂的神经网络结构应用于时间序列预测,以提升预测的准确度和效率。在本次研究中,提出了一种基于深度学习的组合模型,该模型结合了卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)和注意力机制(Attention),以实现对多特征用电负荷的预测。 CNN是一种深度学习模型,它能够在数据中自动学习到层次化的特征表示,特别适合处理具有空间特征的数据。在电力负荷预测中,CNN能够提取和学习电力数据中的时序特征,例如日周期性和周周期性等。 LSTM是一种特殊的循环神经网络(RNN),它通过引入门机制解决了传统RNN的长期依赖问题,能够有效捕捉时间序列中的长期依赖关系。而GRU作为LSTM的一种变体,它通过减少门的数量来简化模型结构,同样能够学习到时间序列数据中的长期依赖关系,但计算复杂度相对较低。 注意力机制是一种让模型能够聚焦于输入数据中重要部分的技术,它可以使模型在处理序列数据时动态地分配计算资源,提高模型对重要特征的识别能力。 在本研究中,通过结合CNN、LSTM/GRU以及Attention机制,构建了一个强大的组合模型来预测用电负荷。该模型能够利用CNN提取时间序列数据中的特征,通过LSTM/GRU学习长期依赖关系,并通过Attention机制进一步强化对关键信息的捕捉。 在数据方面,研究者使用了30分钟一采样的电力负荷单特征数据,并加入了温度、湿度、电价等多个影响因素,这些都是影响用电负荷的重要因素。通过整合这些多特征数据,模型能够更全面地捕捉影响用电负荷的多维度信息,从而提高预测的准确性。 为了评估模型性能,研究者采用了多种评价指标,包括R2(决定系数)、MAPE(平均绝对百分比误差)和RMSE(均方根误差)。这些指标能够从不同角度反映模型预测值与真实值的接近程度,帮助研究者对模型的性能进行综合评价。 研究者在文章中详细展示了模型算法预测值和真实值的对比效果,并对结果进行了深入分析。此外,项目文件中还有大量代码截图和注释,体现了研究者良好的编程习惯和对项目的认真态度。 本研究提出了一种结合CNN、LSTM/GRU和Attention机制的深度学习组合模型,该模型在多特征用电负荷预测方面展现出较好的性能。通过对历史电力负荷数据及相关影响因素的学习,模型能够准确预测未来用电负荷的变化趋势,对于电力系统的运营和管理具有重要的应用价值。
2025-05-30 13:51:55 425KB 数据仓库
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内容概要:本文详细介绍了两种用于多特征用电负荷预测的深度学习组合模型——CNN-LSTM-Attention和CNN-GRU-Attention。通过对30分钟粒度的真实电力数据进行处理,包括数据预处理、滑动窗口生成、归一化等步骤,作者构建并优化了这两种模型。模型结构中,CNN用于提取局部特征,LSTM/GRU处理时序依赖,Attention机制赋予关键时间点更高的权重。实验结果显示,CNN-GRU-Attention模型在RMSE和MAPE指标上略优于CNN-LSTM-Attention,但在电价波动剧烈时段,LSTM版本更为稳定。此外,文中还讨论了模型部署时遇到的问题及其解决方案,如累积误差增长过快、显存占用高等。 适合人群:从事电力系统数据分析、机器学习建模的研究人员和技术人员,尤其是对深度学习应用于时序预测感兴趣的读者。 使用场景及目标:适用于需要精确预测电力负荷的场景,如电网调度、能源管理和智能电网建设。目标是提高预测精度,降低预测误差,从而优化电力资源配置。 其他说明:文中提供了详细的代码片段和模型架构图,帮助读者更好地理解和复现实验。同时,强调了数据预处理和特征选择的重要性,并分享了一些实用的经验技巧,如特征归一化、Attention层位置的选择等。
2025-05-29 18:16:10 675KB
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局部二值模式(Local Binary Pattern, LBP)是一种在图像处理和计算机视觉领域广泛应用的特征描述符。它简单且计算效率高,常用于纹理分类、人脸识别、行为识别等多个任务。LBP方法通过比较像素点及其邻域像素的灰度差异,生成一种表示邻域结构的编码,以此来捕获图像的局部特性。 LBP操作的基本步骤如下: 1. **中心像素与邻域像素比较**:选择一个像素为中心像素,检查其周围的邻域像素。通常采用8邻域或4邻域,即以该像素为中心的一圈像素。 2. **灰度比较**:将中心像素的灰度值与每个邻域像素的灰度值进行比较。如果邻域像素的灰度值小于中心像素,则对应的位被设置为0;反之,设置为1。 3. **生成二进制字符串**:根据上述比较结果,形成一个二进制字符串,该字符串描述了邻域像素相对于中心像素的灰度关系。 4. **转换为旋转不变的LBP码**:为了使LBP特征不受图像旋转影响,可以使用一个固定顺序的邻域像素进行比较,例如顺时针或逆时针。这样生成的LBP码是旋转不变的。 5. **统计分析**:LBP码可以进一步用于统计分析,如计算直方图,这有助于区分不同图像或图像的不同区域。 在MATLAB中实现LBP,通常会涉及到以下函数和概念: - **imread**:读取图像文件,确保设置好正确的图像路径。 - **im2double**:将图像数据转换为双精度浮点型,便于后续计算。 - **neighborhood**:定义邻域操作,如使用`fspecial('disk', radius)`创建一个圆形邻域。 - **im2col**:将图像数据展开成列向量,方便对邻域进行操作。 - **compare**:比较中心像素和邻域像素的灰度值,生成二进制矩阵。 - **bitwisexor** 或 **bsxfun(@eq)**:进行位运算,生成二进制字符串。 - **reshape**:将二进制矩阵恢复为原始图像尺寸。 - **uint8**:将二进制矩阵转换为无符号整数类型,得到LBP码图像。 在提供的压缩包文件中,"LBP"可能是一个MATLAB脚本或函数,用于执行上述步骤并计算LBP特征。运行这个文件之前,确保设置好工作路径,确保图像文件位于MATLAB可以访问的位置,并且图像格式正确。此外,如果脚本需要特定的参数,如邻域大小、旋转不变性等,也需要按照脚本说明进行设置。 LBP是一种强大的特征提取工具,它在许多图像处理任务中都表现出色。MATLAB作为强大的科学计算环境,提供了丰富的函数库支持LBP的实现。通过理解和应用LBP,我们可以有效地分析和理解图像数据,为各种计算机视觉问题提供解决方案。
2025-05-28 10:24:02 326KB LBP 特征提取
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特征选择与PCA用于心脏病预测模型分类 心脏病是全球最主要的致死原因之一,根据世界卫生组织(WHO)的报告,每年有1790万人死亡。由于导致超重和肥胖、高血压、高血糖血症和高胆固醇的不良行为,心脏病的风险增加。为了改善患者诊断,医疗保健行业越来越多地使用计算机技术和机器学习技术。 机器学习是一种分析工具,用于任务规模大、难以规划的情况,如将医疗记录转化为知识、大流行预测和基因组数据分析。近年来,机器学习技术在心脏病预测和诊断方面的应用日益广泛。研究人员使用机器学习技术来分类和预测不同的心脏问题,并取得了不错的成果。 本文提出了一种降维方法,通过应用特征选择技术来发现心脏病的特征,并使用PCA降维方法来提高预测模型的准确率。该研究使用UCI机器学习库中的心脏病数据集,包含74个特征和一个标签。通过ifX ML分类器进行验证,随机森林(RF)的卡方和主成分分析(CHI-PCA)具有最高的准确率,克利夫兰数据集为98.7%,匈牙利数据集为99.0%,克利夫兰-匈牙利(CH)数据集为99.4%。 特征选择是机器学习技术中的一种重要技术,用于删除无用特征,减少数据维度,并提高算法的性能。在心脏病预测方面,特征选择技术可以用于选择与心脏病相关的特征,如胆固醇、最高心率、胸痛、ST抑郁症相关特征和心血管等。 PCA是一种常用的降维方法,通过将高维数据降低到低维数据,提高数据处理的效率和准确率。在心脏病预测方面,PCA可以用于降低数据维度,提高预测模型的准确率。 此外,本文还讨论了机器学习技术在心脏病预测和诊断方面的应用,如Melillo等人的研究使用机器学习技术对充血性心力衰竭(CHF)患者进行自动分类,Rahhal等人的研究使用深度神经网络(DNN)分类心电图(ECG)信号,Guidi等人的研究使用临床决策支持系统(CDSS)对心力衰竭(HF)进行分析。 本文提出了一种结合特征选择和PCA的降维方法,用于心脏病预测模型分类,并取得了不错的成果。机器学习技术在心脏病预测和诊断方面的应用日益广泛,特征选择和PCA降维方法将在心脏病预测和诊断方面发挥着越来越重要的作用。
2025-05-21 10:53:54 1.17MB 医学信息学
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《基于多特征融合模型音乐情感分类器的实现》 在当今数字时代,音乐与人们的生活紧密相连,而情感分析在音乐领域中具有重要的应用价值。本文将深入探讨一个名为"FusionModel_MusicEmotionClassifier"的项目,它利用Python编程语言实现了一种多特征融合模型,用于对音乐的情感进行精准分类。 一、音乐情感分类简介 音乐情感分类是将音乐按照其传达的情绪状态进行划分,例如快乐、悲伤、紧张或放松等。这一技术广泛应用于音乐推荐系统、情感识别研究、甚至心理疗法等领域。通过理解和解析音乐中的情感,可以提升用户体验,帮助用户找到符合特定情绪的音乐。 二、Python在音乐分析中的作用 Python因其丰富的库和简洁的语法,成为数据科学和机器学习领域的首选语言。在音乐分析中,Python的库如librosa、MIDIutil、pydub等提供了处理音频数据的强大工具。这些库可以帮助我们提取音乐的节奏、旋律、音色等特征,为情感分类提供基础。 三、多特征融合模型 "FusionModel_MusicEmotionClassifier"的核心在于多特征融合,它结合了多种音乐特征以提高分类性能。这些特征可能包括: 1. 频谱特征:如短时傅立叶变换(STFT)、梅尔频率倒谱系数(MFCC)等,反映音乐的频域特性。 2. 时序特征:如节奏、拍子等,揭示音乐的动态变化。 3. 情感标签:如歌词情感分析,尽管音乐情感主要通过听觉感知,但歌词也可以提供额外的线索。 4. 乐曲结构:如段落结构、主题重复等,这些信息有助于理解音乐的整体情感走向。 四、模型训练与评估 该模型可能采用了深度学习框架如TensorFlow或PyTorch来构建神经网络。常见的架构包括卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN),它们擅长处理序列数据,尤其是LSTM和GRU单元,能够捕捉音乐信号的长期依赖性。模型训练过程中,通常会使用交叉验证和早停策略来优化模型性能,防止过拟合。 五、应用场景 1. 音乐推荐:根据用户当前的情绪状态推荐相应音乐,提升用户体验。 2. 情感识别:在电影、广告等多媒体制作中,自动选择匹配情感的背景音乐。 3. 音乐治疗:帮助心理治疗师理解音乐对患者情绪的影响。 4. 创作辅助:为音乐创作者提供灵感,生成特定情感色彩的音乐片段。 六、项目实践 "FusionModel_MusicEmotionClassifier-master"包含了完整的项目源代码和数据集。通过阅读源码,我们可以学习如何从音频文件中提取特征,构建和训练模型,以及评估分类效果。对于想要深入理解音乐情感分析和机器学习实践的开发者来说,这是一个宝贵的资源。 总结,"FusionModel_MusicEmotionClassifier"是一个综合运用Python和多特征融合技术的音乐情感分类项目,它的实现揭示了音乐情感分析的复杂性和潜力,同时也为我们提供了一个研究和学习的优秀实例。通过不断地迭代和优化,未来这一领域的技术将更加成熟,为音乐与人类情感的交互打开新的可能。
2025-05-19 12:02:49 112.43MB Python
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网络安全_卷积神经网络_乘法注意力机制_深度学习_入侵检测算法_特征提取_模型优化_基于KDD99和UNSW-NB15数据集_网络流量分析_异常行为识别_多分类任务_机器学习_数据.zip
2025-05-14 12:34:34 1.04MB
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内容概要:本文介绍了带有注意力机制(SE模块)的U-Net神经网络模型的构建方法。通过定义多个子模块如DoubleConv、Down、Up、OutConv和SELayer,最终组合成完整的UNet_SE模型。DoubleConv用于两次卷积操作并加入批归一化和激活函数;Down模块实现了下采样;Up模块负责上采样并将特征图对齐拼接;SELayer引入了通道间的依赖关系,增强了有效特征的学习能力。整个UNet_SE架构由编码器路径(down1-down4)、解码器路径(up1-up4)以及连接两者的跳跃连接组成,适用于医学图像分割等任务。 适合人群:有一定深度学习基础,特别是熟悉PyTorch框架和卷积神经网络的科研人员或工程师。 使用场景及目标:①研究医学影像或其他领域内的图像分割问题;②探索SE模块对于提高U-Net性能的作用;③学习如何基于PyTorch搭建复杂的深度学习模型。 其他说明:本文档提供了详细的类定义与前向传播过程,并附带了一个简单的测试用例来展示模型输入输出尺寸的关系。建议读者深入理解各个组件的功能,并尝试修改参数以适应不同的应用场景。
2025-05-09 18:28:15 4KB PyTorch 深度学习 卷积神经网络 UNet
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