《PyTorch深度学习实践》刘二大人 第2讲 线性模型——使用双层for循环完成课后作业

 一、课堂代码

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x_data = [1.0,2.0,3.0]
y_data = [2.0,4.0,6.0]

def forward(x):
    return x*w

def loss(x,y):
    y_pred = forward(x)
    return(y_pred-y)*(y_pred-y)

w_list = []
mse_list = []
for w in np.arange(0.0, 4.1,0.1):
    print('w=',w)
    l_sum = 0
    for x_val,y_val in zip(x_data,y_data):
        y_pred_val = forward(x_val)
        loss_val = loss(x_val,y_val)
        l_sum += loss_val
        print('\t',x_val,y_val,y_pred_val,loss_val)
    print('MSE=',l_sum/3)
    w_list.append(w)
    mse_list.append(l_sum/3)

plt.plot(w_list,mse_list)
plt.ylabel('Loss')
plt.xlabel('w')
plt.show()

运行结果:

《PyTorch深度学习实践》刘二大人 第2讲 线性模型——使用双层for循环完成课后作业_第1张图片

 

 

二、课后作业

(1)课后作业的线性模型为:y=x*w+b,包含w和b两个参数,因此最直接的想法就是利用双层for循环去遍历w和b的值,在每一次b值循环后将w、b、MSE的值保存至空数组,作为绘图的X、Y、Z值。我看了很多其他人分享的课后作业代码,结构更简洁,就是有点难理解。

(2)在此过程中遇到了一个错误“"ValueError: Argument Z must be 2-dimensional."”,这是因为最开始使用了np.meshgrid()函数将X,Y变成了二维数组,但Z未经处理还是一维,而ax.plot_surface(X,Y,Z,cmp="rainbow")要求X,Y,Z三个参数均为二维,因此提示错误。故需要改用ax.plot_trisurf(X, Y, Z,cmap="rainbow"),plot.trisurf()函数要求X,Y,Z均为一维,并将X, Y = np.meshgrid(X, Y)语句删掉即可。

plot.trisurf()函数参考链接:

python 画三维图像 曲面图和散点图_samoyan的博客-CSDN博客

np.meshgrid()函数:

3分钟理解np.meshgrid()_littlehaes的博客-CSDN博客_np.meshgrid()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

#假设y=2x+0
x_data = [1.0,2.0,3.0]
y_data = [2.0,4.0,6.0]

def forward(x):
    return x*w+b

def loss(x,y):
    y_pred = forward(x)
    return(y_pred-y)*(y_pred-y)

w_list = []
b_list = []
mse_list = []
for w in np.arange(0.0, 4.1,0.1):
    for b in np.arange(-2,2,0.1):
        print('w=',w,',b=',b)
        l_sum = 0
        for x_val,y_val in zip(x_data,y_data):
            y_pred_val = forward(x_val)
            loss_val = loss(x_val,y_val)
            l_sum += loss_val
            print('\t',x_val,y_val,y_pred_val,loss_val)
        print('MSE=',l_sum/3)
        w_list.append(w)
        b_list.append(b)
        mse_list.append(l_sum/3)

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

X = np.array(w_list)
Y = np.array(b_list)
#X, Y = np.meshgrid(X, Y)

print("X维度信息",X.shape)
print("Y维度信息",Y.shape)

Z = np.array(mse_list)
print("Z轴数据维度",Z.shape)

#ax.plot_surface(X, Y, Z,cmap="rainbow")
surf = ax.plot_trisurf(X, Y, Z,cmap="rainbow")

ax.set_xlabel('w', color='b')
ax.set_ylabel('b', color='g')
ax.set_zlabel('Loss', color='r')
#加上图例表
fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5)
plt.draw()
plt.show()



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