伯努利受限玻尔兹曼机#

class 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)。

一种具有二元可见单元和二元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,也称为持续对比散度 (PCD) [2]。

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

更多信息请参阅 用户指南

参数:
n_componentsint, default=256

二元隐藏单元的数量。

learning_ratefloat, default=0.1

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

batch_sizeint, default=10

每个小批次的样本数量。

n_iterint, default=10

训练期间对训练数据集执行的迭代/扫描次数。

verboseint, default=0

详细程度。默认值零表示静默模式。值的范围是 [0, inf]。

random_stateint, RandomState instance or None, default=None

决定随机数生成:

  • 从可见层和隐藏层进行吉布斯采样。

  • 初始化组件,在拟合过程中从层中采样。

  • 在对样本评分时破坏数据。

传入一个整数,以便在多次函数调用中获得可重复的结果。参见 词汇表

属性:
intercept_hidden_形状为 (n_components,) 的数组

隐藏单元的偏差。

intercept_visible_形状为 (n_features,) 的数组

可见单元的偏差。

components_形状为 (n_components, n_features) 的数组

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) 的数组

从模型分布中采样的隐藏激活,其中 batch_size 是每个小批次中的示例数量,n_components 是隐藏单元的数量。

n_features_in_整数

拟合 过程中看到的特征数量。

在 0.24 版本中添加。

feature_names_in_形状为 (n_features_in_,) 的ndarray

拟合 过程中看到的特征名称。只有当 X 的特征名称全部为字符串时才定义。

在 1.0 版本中添加。

另见

sklearn.neural_network.MLPRegressor

多层感知器回归器。

sklearn.neural_network.MLPClassifier

多层感知器分类器。

sklearn.decomposition.PCA

一种无监督的线性降维模型。

参考文献

[1] Hinton, G. E., Osindero, S. and Teh, Y. A fast learning algorithm for

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

[2] Tieleman, T. Training Restricted Boltzmann Machines using

Approximations to the Likelihood Gradient. 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形状为 (n_samples, n_features) 的{数组、稀疏矩阵}

训练数据。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的数组,默认为 None

目标值(对于无监督转换则为 None)。

返回:
selfBernoulliRBM

拟合后的模型。

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

拟合数据,然后转换数据。

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) 的数组

输入样本。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的数组,默认为 None

目标值(对于无监督转换则为 None)。

**fit_params字典

附加的拟合参数。

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

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。

输出的特征名称将以小写的类名作为前缀。例如,如果转换器输出 3 个特征,则输出的特征名称为:["class_name0", "class_name1", "class_name2"]

参数:
input_features字符串数组或 None,默认为 None

仅用于使用在 fit 中看到的名称验证特征名称。

返回:
feature_names_out字符串对象的ndarray

转换后的特征名称。

get_metadata_routing()[source]#

获取此对象的元数据路由。

请查看 用户指南,了解路由机制的工作原理。

返回:
routingMetadataRequest

一个 MetadataRequest 封装了路由信息。

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deepbool,默认为True

如果为 True,则将返回此估计器及其包含的子对象(也是估计器)的参数。

返回:
paramsdict

参数名称与其值的映射。

gibbs(v)[source]#

执行一步吉布斯采样。

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

可见层起始值。

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

经过一步吉布斯采样后可见层的取值。

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

将模型拟合到数据 X 的部分片段。

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) 的数组,默认为 None

目标值(对于无监督转换则为 None)。

返回:
selfBernoulliRBM

拟合后的模型。

score_samples(X)[source]#

计算 X 的伪似然。

参数:
X形状为 (n_samples, n_features) 的{数组、稀疏矩阵}

可见层的取值。必须全是布尔值(未检查)。

返回:
pseudo_likelihood形状为 (n_samples,) 的 ndarray

伪似然的值(似然的近似值)。

备注

此方法不是确定性的:它计算 X 上的自由能,然后计算 X 的随机损坏版本上的自由能,并返回差异的逻辑函数的对数。

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

设置输出容器。

有关如何使用此 API 的示例,请参阅 介绍 set_output API

参数:
transform{"default", "pandas", "polars"},默认为 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:转换配置保持不变

版本 1.4 中新增: "polars" 选项已添加。

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。

此方法适用于简单的估计器以及嵌套对象(例如 Pipeline)。后者具有 <component>__<parameter> 形式的参数,以便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形状为 (n_samples, n_features) 的{数组、稀疏矩阵}

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。