[paddle] 非线性拟合问题的训练

利用paddlepaddle建立神经网络,模拟有限个数据的非线性拟合

本文仍然考虑 f ( x ) = sin ⁡ ( x ) x f(x)=\frac{\sin(x)}{x} f(x)=xsin(x) 函数在区间 -10,10 上固定数据的拟合。

python 复制代码
import paddle
import paddle.nn as nn
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 设置随机种子以确保结果的可重复性
paddle.seed(1)

# 生成数据集
x_data = (np.random.rand(500) * 20 - 10).astype('float32')  # 生成500个随机x值,范围在-10到10之间
y_data = np.sin(x_data) / x_data  # 生成y值
y_data = y_data.reshape(-1, 1)  # 将y_data转换为二维数组

# 定义模型,一个具有2个隐藏层的多层感知器
class MyModel(nn.Layer):
    def __init__(self):
        super(MyModel, self).__init__()
        self.hidden1 = nn.Linear(in_features=1, out_features=50)
        self.bn = nn.BatchNorm1D(num_features=50)
        self.hidden2 = nn.Linear(in_features=50, out_features=1)

    def forward(self, x):
        x = paddle.tanh(self.hidden1(x))
        x = self.bn(x)
        x = self.hidden2(x)
        return x

model = MyModel()

# 定义损失函数
loss_fn = nn.MSELoss()

# 设置优化器
optimizer = paddle.optimizer.Adam(learning_rate=0.01, parameters=model.parameters())

# 训练数据
train_data = paddle.to_tensor(x_data).unsqueeze(-1), paddle.to_tensor(y_data)

# 训练模型
epochs = 1000
for epoch in range(1, epochs + 1):
    loss = loss_fn(model(train_data[0]), train_data[1])
    loss.backward()
    optimizer.step()
    optimizer.clear_grad()
    if epoch % 100 == 0:
        print(f'Epoch {epoch}: Loss = {loss.numpy()}')

# 使用训练好的模型进行预测
y_pred = model(train_data[0]).numpy()

# 可视化结果
plt.scatter(x_data, y_data, label='True')
plt.scatter(x_data, y_pred, label='Predicted')
plt.legend()
plt.show()
相关推荐
2501_9418752815 小时前
从配置中心到动态管理的互联网工程语法演进与多语言实践分享
开发语言·python
hfywmsj15 小时前
广州餐饮铺位招租决策模型:多因子选址系统设计
开发语言·人工智能·python·广州餐饮铺位招租
泡海椒18 小时前
内置SPI函数库详解:JQuick-Java Builtin工具类实战用法
java·开发语言·python
hqyjzsb19 小时前
零 AI 项目经验,学 Python 转型 AI 的正确顺序是什么?
开发语言·人工智能·python·算法·职场和发展·数据挖掘·数据分析
2601_9622940519 小时前
Python机器学习入门系列-第3篇:线性回归-从零理解机器学习预测
机器学习·线性回归·模型·特征·预测
sanjiaomao33319 小时前
从论文公式到Python实现:用单元测试校验滑动平均算法
python·算法·单元测试
VL——MOESR20 小时前
【具身智能】π0论文阅读随笔
论文阅读·机器学习·vla·pi0
leoZ23120 小时前
第 1 篇:为什么不该再让 AI 画页面
人工智能·神经网络·机器学习·自然语言处理·cnn·word2vec·mllib
linweidong21 小时前
中科闻歌Java面试题及参考答案
java·python·大模型·提示词·ai agent·mcp·rag原理
小玮看世界21 小时前
[Python]OD算法在OD实际运用转化参考清单
开发语言·python·算法