一、GCN代码实现
GCN即图卷积神经网络,是一种广泛应用于图像识别、社交网络等领域的深度学习算法。以下是一个基于PyTorch实现的简单的GCN代码:
import torch import torch.nn.functional as F class GCN(torch.nn.Module): def __init__(self, n_feat, n_hidden, n_class): super(GCN, self).__init__() self.layer1 = torch.nn.Linear(n_feat, n_hidden) self.layer2 = torch.nn.Linear(n_hidden, n_class) def forward(self, x, adj): h = F.relu(self.layer1(adj@x)) out = self.layer2(h) return out
在这个代码中,输入变量x表示节点的特征向量,adj表示节点之间的邻接矩阵。代码实现了两层线性变换加ReLU的GCN结构,并将输出作为分类结果。
二、GCN代码详解PyTorch
PyTorch是一个基于Python的机器学习库,简单易用且具有高效的计算能力,是深度学习领域不可或缺的工具之一。下面介绍一些PyTorch中关于GCN代码的详解:
1、nn.Linear
nn.Linear是PyTorch中的一个线性变换层,其实现公式为:y=Ax+b,其中A是输入,b是偏差向量,y是输出。代码中通过两个nn.Linear层分别实现GCN中的两次线性变换。
2、torch.nn.functional.relu
torch.nn.functional.relu是PyTorch中的ReLU激活函数。在GCN中,每次线性变换之后都会使用ReLU函数进行非线性变换,以增加模型的表达能力。
3、模型的前向传播函数forward
在PyTorch中,所有自定义的模型都需要实现一个前向传播函数forward,用于对输入进行预测并输出结果。在GCN中,forward函数接受节点特征向量和邻接矩阵作为输入,在经过两次线性变化和ReLU激活后输出分类结果。
三、GCN预测代码
以下是一个使用GCN进行节点分类预测的代码示例,使用的是上海地铁站点数据集:
import numpy as np import torch from torch import nn from torch.utils.data import DataLoader from tqdm import tqdm from dataset import NodeClassificationDataset from model import GCN device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") train_data = NodeClassificationDataset("data/shanghai_nodes.txt", "data/shanghai_edges.txt", "data/shanghai_labels.txt", mode="train") test_data = NodeClassificationDataset("data/shanghai_nodes.txt", "data/shanghai_edges.txt", "data/shanghai_labels.txt", mode="test") train_loader = DataLoader(train_data, batch_size=16, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_data, batch_size=16, shuffle=True) model = GCN(in_feat=train_data.num_features, hid_feat=16, out_class=len(train_data.class_dict)).to(device) optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01) loss_fn = nn.CrossEntropyLoss() for epoch in range(50): model.train() pbar = tqdm(train_loader) for batch in pbar: optimizer.zero_grad() batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()} pred = model(batch["feature"], batch["adj"]) loss = loss_fn(pred, batch["label"]) loss.backward() optimizer.step() pbar.set_description(f"Train loss: {loss.item():.4f}") model.eval() test_loss = 0 test_acc = 0 with torch.no_grad(): for batch in test_loader: batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()} pred = model(batch["feature"], batch["adj"]) loss = loss_fn(pred, batch["label"]) test_loss += loss.item() * len(batch["label"]) test_acc += (pred.argmax(dim=-1) == batch["label"]).sum().item() test_loss /= len(test_data) test_acc /= len(test_data) print(f"Epoch {epoch + 1}: Test loss: {test_loss:.4f}, Test accuracy: {test_acc:.4f}")
在这个代码中,我们先对上海地铁站点数据集进行预处理,得到包含节点特征、邻接矩阵和标签的数据集。然后,我们构建一个包含两层卷积的GCN模型,定义CrossEntropyLoss函数作为损失函数,使用Adam优化器进行优化。在每个epoch中,我们使用train_loader对模型进行训练,然后用test_loader对模型进行测试并输出结果。
四、GCode代码
GCode是一种用于驱动数控机床的指令语言。以下是一个简单的GCode代码片段,用于实现在坐标系中沿着X轴和Y轴分别移动50mm:
G00 X50 Y50
在这个代码中,G00是一个指令代码,用于进行快速移动;X50和Y50分别表示在X轴和Y轴方向上移动的距离为50mm。
五、上汽大众机油GCN代码
图神经网络不仅可以用于图像、社交网络等领域,还可以应用于工业领域中的机油预测。以下是一个上汽大众机油GCN代码的示例:
import torch import torch.nn as nn class GCN(nn.Module): def __init__(self, n_feat, n_hid, n_class): super(GCN, self).__init__() self.lin1 = nn.Linear(n_feat, n_hid) self.lin2 = nn.Linear(n_hid, n_class) def forward(self, x, adj): h = torch.sigmoid(self.lin1(adj@x)) h = self.lin2(adj@h) return h
在这个代码中,我们定义了一个包含两层GCN卷积的模型。模型的输入包括节点的特征向量x和节点之间的邻接矩阵adj。在这个模型中,我们使用了Sigmoid函数作为非线性变换,并使用两层线性变换来实现GCN的功能。
六、GCN链路预测代码
链路预测是指在给定一个图结构时,预测其中可能存在的边。以下是一个使用GCN进行链路预测的Python代码示例:
import numpy as np import torch from torch import nn from torch.utils.data import DataLoader from tqdm import tqdm from dataset import LinkPredictionDataset from model import GCN device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") data = LinkPredictionDataset("data/soc-Epinions1.txt") data_size = len(data) train_size = int(0.8*data_size) test_size = data_size - train_size train_data, test_data = torch.utils.data.random_split(data, [train_size, test_size]) train_loader = DataLoader(train_data, batch_size=16, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_data, batch_size=16, shuffle=True) model = GCN(in_feat=len(data.nodes), hid_feat=64, out_class=2).to(device) optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) loss_fn = nn.BCEWithLogitsLoss() for epoch in range(10): model.train() pbar = tqdm(train_loader) for batch in pbar: optimizer.zero_grad() batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()} pred = model(torch.cat([batch["src_feat"], batch["dst_feat"]]), batch["adj"]) loss = loss_fn(pred.view(-1), batch["label"].float()) loss.backward() optimizer.step() pbar.set_description(f"Train loss: {loss.item():.4f}") model.eval() test_loss = 0 test_acc = 0 with torch.no_grad(): for batch in test_loader: batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()} pred = model(torch.cat([batch["src_feat"], batch["dst_feat"]]), batch["adj"]) loss = loss_fn(pred.view(-1), batch["label"].float()) test_loss += loss.item() * len(batch["label"]) test_acc += ((pred > 0) == batch["label"]).sum().item() test_loss /= len(test_data) test_acc /= len(test_data) print(f"Epoch {epoch + 1}: Test loss: {test_loss:.4f}, Test accuracy: {test_acc:.4f}")
在这个代码中,我们使用了一个包含两层GCN卷积的模型,将预测任务转化为二分类问题,并使用BCEWithLogitsLoss作为损失函数。在每个epoch中,我们使用train_loader对模型进行训练,然后用test_loader对模型进行测试并输出结果。
七、GCode代码生成
以下是一个简单的Python代码示例,用于生成一组GCode代码,实现在坐标系中从(0,0)点到(50,50)点的直线移动:
code_str = f"G00 X0 Y0\nG01 X50 Y50" with open("test.gcode", "w") as f: f.write(code_str)
在这个代码中,我们首先定义了一个包含两行的GCode代码字符串code_str,其中第一行表示进行快速移动,第二行表示进行线性移动。然后,我们使用Python中的文件操作将这个代码字符串写入到test.gcode文件中。
八、CNC代码G
CNC代码是一种用于控制数控设备进行加工的指令语言。以下是一个简单的CNC代码G示例,用于实现在坐标系中从(0,0)点到(50,50)点的直线移动:
G00 X0 Y0 G01 X50 Y50 F100
在这个代码中,G00和G01分别表示快速移动和线性移动,X0和Y0表示起点坐标,X50和Y50表示终点坐标,F100表示移动速度为100。
九、GCCC代码集合
以下是一个简单的GCCC代码集合示例,用于实现数控机床的一些常见加工操作:
G00 X0 Y0 G01 X50 Y50 F100 M03 S1000 G02 X50 Y25 I25 J0 F50 M05
在这个代码中,G00和G01表示快速移动和线性移动,X0和Y0表示起点坐标,X50和Y50表示终点坐标,F100表示移动速度为100。M03和M05分别表示启动和停止主轴旋转,S1000表示主轴转速为1000。G02表示沿着一条顺时针圆弧进行移动,I25和J0表示圆弧中心的坐标偏移量,F50表示移动速度为50。
十、CNC代码G和M代码选取
在CNC代码中,G代码包含针对几何运动的指令,而M代码则包含针对副加工功能的指令。以下是几个最常用的CNC代码G和M代码:
1、G00:快速移动
该指令用于在加工区域内进行快速移动,节省时间。
2、G01:线性插补
该指令用于沿着一条直线进行移动。
3、G02和G03:圆弧插补