多变量LSTM预测损失和评估

时间:2017-09-29 05:06:31

标签: keras regression lstm rnn

我有一个CNN-RNN模型架构,双向LSTMS用于时间序列回归问题。我的损失并没有超过50个时代。每个时代都有20k个样本。损失在 0.001 - 0.01 之间反弹。

batch_size=1
epochs = 50
model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')   
trainingHistory=model.fit(trainX,trainY,epochs=epochs,batch_size=batch_size,shuffle=False)
  1. 我试图用错误配对的X和Y数据训练模型 损失保持在 0.5 ,是我的X和Y的合理结论 我的模型可以学习非线性关系 更多的时代?
  2. 我的模型的预测捕获模式但是有了偏移量,我使用动态时间扭曲距离手动检查预测的准确性,有更好的方法吗?
  3. 型号:

    model = Sequential()
    model.add(LSTM(units=128, dropout=0.05, recurrent_dropout=0.35, return_sequences=True, batch_input_shape=(batch_size,featureSteps,input_dim)))
    model.add(LSTM(units=32, dropout=0.05, recurrent_dropout=0.35, return_sequences=False))
    model.add(Dense(units=2, activation='softmax'))
    model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer=opt, metrics=['accuracy'])
    

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

如果您测试过:

  • 错误的数据:损失~0.5
  • 正确数据:损失~0.01

然后你的模型实际上可以学习一些东西。

那里有一些可能性:

  1. 您的输出数据不适合最后一层激活的范围
  2. 您的模型达到了当前学习率的限制(渐变更新步骤太大,无法再改进模型)。
  3. 你的模型不适合完成任务。
  4. 您的数据有一定程度的随机因素
  5. 案例1:

    确保您的Y在上次激活功能的范围内。

    • 对于tanh(LSTM的默认值),所有Y数据应介于-1和+ 1之间
    • 对于sigmoid,介于0和1之间
    • 对于softmax,介于0和1之间,但要确保最后一个维度不是1,否则所有结果将始终为1。
    • 对于relu,介于0和无穷大之间
    • 适用于linear,任何值

    如果您的激活有限而非无限激活,则融合会更好 在第一种情况下,您可以使用较低的学习率重新编译(训练后)模型,通常我们将其除以10,其中默认值为0.0001

    案例2:

    如果数据正常,请尝试在模型停滞后降低学习率。

    adam的默认学习率为0.0001,我们经常将其除以10:

    from keras.optimizers import Adam
    
    #after training enough with the default value: 
    model.compile(loss='mse', optimizer=Adam(lr=0.00001)
    trainingHistory2 = model.fit(.........)
    
    #you can even do this again if you notice that the loss decreased and stopped again:
    model.compile(loss='mse',optimizer=Adam(lr=0.000001)
    

    如果问题是学习率,这将使您的模型比现在学习更多(开始时可能会有一些困难,直到优化器调整自己)。

    案例3:

    如果你没有成功,也许是时候增加模型的能力了。 可能会在图层中添加更多单位,添加更多图层甚至更改模型。

    案例4:

    你可能无能为力......

    但是,如果您像案例3那样增加模型,请小心过度拟合(保留一些测试数据以比较测试损失与训练损失)。

    太好的模型可以简单地记住您的数据,而不是学习有关它的重要见解。