模型搭建和参数优化

本文介绍了使用PyTorch的torch.nn模块搭建神经网络,包括Sequential、Linear、ReLU等组件,以及MSELoss、L1Loss、CrossEntropyLoss等损失函数。接着讨论了torch.optim包,以Adam优化器为例,展示了自动化参数优化的过程,强调了优化方法对模型训练效果的重要性。

1.torch.nn

上一篇中我们使用到了variable时,创建的类继承的就是nn中的module,torch.nn包提供了很多神经网络中具体功能相关的类,下面我们使用nn来简化之前的代码

刚开始的参数定义变化不大

import torch
from torch.autograd import Variable
batch_n=100
input_data=1000
hidden_layer=100
output_data=10

x=Variable(torch.randn(batch_n,input_data),requires_grad=False)
y=Variable(torch.randn(hidden_layer,output_data),requires_grad=False)

相比之下定义两层网络的代码被删减了,因为后面会自适应权重网络

model=torch.nn.Sequential(torch.nn.Linear(input_data,hidden_layer),torch.nn.ReLU(),torch.nn.Linear(hidden_layer,output_data))

在这里sequential里的内容就是我们搭建的网络结构,首先通过linear完成输入到隐藏层的线性变换,然后使用ReLU作为激活函数,再使用linear完成隐藏层到输出层的线性变换,其中:

1.1 sequential

torch.nn.Sequential是nn中的一种序列容器,通过在容器中嵌套具体功能的类实现模型网络的搭建,参数会按照我们定义好的序列自动传递下去,如果将容器中的各个部分看作不同的模块的话,这些模块可以自由组合,模块加入有两种方式,一种就是向上面的直接嵌套,另一种就是以orderdict有序字典的方式进行传入,第一种默认用从零开始的数字序列作为代号,而第二种每个模块有我们自己定义的名字


                
在MATLAB中设计锅炉水位模糊控制系统是一项挑战,涉及模型搭建、参数调优系统分析等多个步骤。推荐您深入阅读《基于MATLAB的锅炉水位模糊控制系统的设计分析》,该资料将为您在MATLAB环境下进行模糊控制系统的设计提供理论基础实践指导。 参考资源链接:[基于MATLAB的锅炉水位模糊控制系统的设计分析](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/1r8koc88qy?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,设计模糊控制系统前,需要对锅炉水位控制的需求进行详细分析,明确控制目标性能指标。接下来,可以使用MATLAB中的Fuzzy Logic Toolbox来设计模糊控制器,其中包括定义输入输出变量、确定隶属度函数模糊规则等步骤。 在模型搭建完成后,关键步骤是参数优化。可以利用MATLAB的优化工具箱,采用遗传算法、粒子群优化或其他智能优化算法对控制器参数进行优化。这些算法可以帮助您在多维参数空间中找到最佳或满意的参数组合,以达到最佳的控制效果。 除了模糊控制策略,锅炉水位控制还需要考虑系统的动态响应稳定性。因此,在设计过程中还需要引入反馈机制前馈控制,确保系统在各种工况下的稳定性。此外,MATLAB的Simulink提供了强大的仿真环境,可以帮助您搭建动态系统模型,进行仿真实验,验证控制策略的有效性。 在整个设计过程中,MATLAB的数据分析可视化工具可以帮助您更好地理解系统行为,对控制结果进行评估。例如,使用MATLAB绘制控制响应曲线,分析系统的超调量、上升时间等性能指标,确保控制系统满足设计要求。通过这些步骤,您将能够设计出一个既稳定又高效的锅炉水位模糊控制系统。 参考资源链接:[基于MATLAB的锅炉水位模糊控制系统的设计分析](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/1r8koc88qy?spm=1055.2569.3001.10343)
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