伯努利RBM#

sklearn.neural_network.BernoulliRBM(n_components=256, *, learning_rate=0.1, batch_size=10, n_iter=10, verbose=0, random_state=None)[source]#

伯努利受限玻尔兹曼机 (RBM)。

一种具有二值可见单元和二值隐藏单元的受限玻尔兹曼机。参数使用随机最大似然 (SML) 估计,也称为持久对比散度 (PCD) [2]。

此实现的时间复杂度为 O(d ** 2),假设 d ~ n_features ~ n_components。

用户指南中阅读更多内容。

参数:
n_componentsint, 默认值=256

二值隐藏单元的数量。

learning_ratefloat, 默认值=0.1

权重更新的学习率。强烈建议调整此超参数。合理值范围为 10**[0., -3.]。

batch_sizeint, 默认值=10

每个小批量样本的数量。

n_iterint, 默认值=10

训练期间在训练数据集上执行的迭代/扫描次数。

verboseint, 默认值=0

详细级别。默认值零表示静默模式。取值范围为 [0, inf]。

random_stateint, RandomState 实例或 None, 默认值=None

确定随机数生成用于

  • 从可见层和隐藏层进行吉布斯采样。

  • 初始化组件,拟合期间从层进行采样。

  • 在对样本评分时损坏数据。

传入一个整数可在多次函数调用中获得可重现的结果。参见词汇表

属性:
intercept_hidden_形状为 (n_components,) 的类数组对象

隐藏单元的偏置。

intercept_visible_形状为 (n_features,) 的类数组对象

可见单元的偏置。

components_形状为 (n_components, n_features) 的类数组对象

权重矩阵,其中 n_features 是可见单元的数量,n_components 是隐藏单元的数量。

h_samples_形状为 (batch_size, n_components) 的类数组对象

从模型分布中采样的隐藏激活,其中 batch_size 是每个小批量的样本数量,n_components 是隐藏单元的数量。

n_features_in_int

fit期间看到的特征数量。

0.24 版本新增。

feature_names_in_形状为 (n_features_in_,) 的 ndarray

fit期间看到的特征名称。仅当 X 的所有特征名称均为字符串时才定义。

1.0 版本新增。

另请参阅

sklearn.neural_network.MLPRegressor

多层感知机回归器。

sklearn.neural_network.MLPClassifier

多层感知机分类器。

sklearn.decomposition.PCA

一种无监督线性降维模型。

参考文献

[1] Hinton, G. E., Osindero, S. 和 Teh, Y. 深度信念网络的快速学习算法。

Neural Computation 18, pp 1527-1554. https://www.cs.toronto.edu/~hinton/absps/fastnc.pdf

[2] Tieleman, T. 使用似然梯度近似训练受限玻尔兹曼机。

International Conference on Machine Learning (ICML) 2008

示例

>>> import numpy as np
>>> from sklearn.neural_network import BernoulliRBM
>>> X = np.array([[0, 0, 0], [0, 1, 1], [1, 0, 1], [1, 1, 1]])
>>> model = BernoulliRBM(n_components=2)
>>> model.fit(X)
BernoulliRBM(n_components=2)

有关更详细的示例用法,请参见用于数字分类的受限玻尔兹曼机特征

fit(X, y=None)[source]#

将模型拟合到数据 X。

参数:
X{类数组对象, 稀疏矩阵} 形状为 (n_samples, n_features)

训练数据。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的类数组对象, 默认值=None

目标值(无监督转换时为 None)。

返回:
selfBernoulliRBM

拟合后的模型。

fit_transform(X, y=None, **fit_params)[source]#

拟合数据,然后进行转换。

使用可选参数 fit_params 将转换器拟合到 Xy,并返回 X 的转换版本。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的类数组对象

输入样本。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的类数组对象, 默认值=None

目标值(无监督转换时为 None)。

**fit_paramsdict

额外的拟合参数。

返回:
X_new形状为 (n_samples, n_features_new) 的 ndarray

转换后的数组。

get_feature_names_out(input_features=None)[source]#

获取转换的输出特征名称。

输出特征名称将以小写类名前缀。例如,如果转换器输出 3 个特征,则输出特征名称为:["class_name0", "class_name1", "class_name2"]

参数:
input_featuresstr 或 None 的类数组对象, 默认值=None

仅用于验证特征名称与 fit 中看到的名称是否一致。

返回:
feature_names_outstr 对象的 ndarray

转换后的特征名称。

get_metadata_routing()[source]#

获取此对象的元数据路由。

请查阅用户指南以了解路由机制的工作原理。

返回:
routingMetadataRequest

封装路由信息的 MetadataRequest

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deepbool, 默认值=True

如果为 True,将返回此估计器及其包含的作为估计器的子对象的参数。

返回:
paramsdict

参数名称及其对应的值。

gibbs(v)[source]#

执行一次吉布斯采样步骤。

参数:
v形状为 (n_samples, n_features) 的 ndarray

可见层开始的值。

返回:
v_new形状为 (n_samples, n_features) 的 ndarray

经过一次吉布斯步骤后可见层的值。

partial_fit(X, y=None)[source]#

将模型拟合到数据 X 的部分段。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的 ndarray

训练数据。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的类数组对象, 默认值=None

目标值(无监督转换时为 None)。

返回:
selfBernoulliRBM

拟合后的模型。

score_samples(X)[source]#

计算 X 的伪似然。

参数:
X{类数组对象, 稀疏矩阵} 形状为 (n_samples, n_features)

可见层的值。必须全部为布尔值(未检查)。

返回:
pseudo_likelihood形状为 (n_samples,) 的 ndarray

伪似然值(似然的近似)。

注意

此方法不具有确定性:它计算 X 上的自由能,然后在随机损坏的 X 版本上计算,并返回差异的逻辑函数对数。

set_output(*, transform=None)[source]#

设置输出容器。

有关如何使用此 API 的示例,请参见set_output API 简介

参数:
transform{“default”, “pandas”, “polars”}, 默认值=None

配置 transformfit_transform 的输出。

  • "default": 转换器的默认输出格式

  • "pandas": DataFrame 输出

  • "polars": Polars 输出

  • None: 转换配置未改变

1.4 版本新增: 添加了 "polars" 选项。

返回:
self估计器实例

估计器实例。

set_params(**params)[source]#

设置此估计器的参数。

此方法适用于简单估计器以及嵌套对象(例如 Pipeline)。后者具有 <component>__<parameter> 形式的参数,因此可以更新嵌套对象的每个组件。

参数:
**paramsdict

估计器参数。

返回:
self估计器实例

估计器实例。

transform(X)[source]#

计算隐藏层激活概率,P(h=1|v=X)。

参数:
X{类数组对象, 稀疏矩阵} 形状为 (n_samples, n_features)

要转换的数据。

返回:
h形状为 (n_samples, n_components) 的 ndarray

数据的潜在表示。