主要内容

RegressionLinearCoderConfigurer

用于高维数据线性回归模型的编码器配置器

描述

一个RegressionLinearCoderConfigurer对象是线性回归模型的编码器配置器(RegressionLinear)的高维数据。

编码器配置器提供了方便的特性来配置代码生成选项,生成C/ c++代码,并在生成的代码中更新模型参数。

  • 配置代码生成选项,并通过使用对象属性为线性模型参数指定编码器属性。

  • 生成C/ c++代码预测而且更新线性回归模型的函数generateCode.生成C/ c++代码需要MATLAB®编码器™

  • 在生成的C/ c++代码中更新模型参数,而不必重新生成代码。当您使用新数据或设置重新训练线性模型时,此特性减少了重新生成、重新部署和验证C/ c++代码所需的工作。在更新模型参数之前,使用validatedUpdateInputs验证并提取模型参数进行更新。

此流程图显示了使用编码器配置程序的代码生成工作流。

两个代码生成工作流:第一个是在训练一个模型之后,第二个是在重新训练同一个模型之后。第一个工作流,第1步:创建一个编码器配置器。步骤2:生成代码。步骤3:验证生成的代码。第二个工作流,第1步:检查更新是否有效。是,请转步骤2;如果没有,请转到第一个工作流的第一步。步骤2:在生成的代码中更新模型参数。

有关线性回归模型的代码生成使用说明和限制,请参阅的代码生成部分RegressionLinear预测,更新

创建

经过训练得到线性回归模型fitrlinear,为模型创建一个编码器配置器,使用learnerCoderConfigurer.类的编码器配置器的编码器属性预测而且更新参数。然后,用generateCode根据指定的编码器属性生成C/ c++代码。

属性

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预测参数

类的编码器属性预测生成代码中的函数参数。

的预测器数据的编码器属性传递给生成的C/ c++代码预测线性回归模型的函数,具体为LearnerCoderInput对象。

方法创建编码器配置器时learnerCoderConfigurer函数,输入参数X控件的默认值LearnerCoderInput编码器属性:

  • SizeVector—默认值为输入的数组大小X

    • 如果价值的属性ObservationsIn财产RegressionLinearCoderConfigurer“行”,那么这SizeVector值是[n p],在那里n对应于观察数和p对应于预测器的数量。

    • 如果价值的属性ObservationsIn财产RegressionLinearCoderConfigurer“列”,那么这SizeVector值是[p n]

    交换…的元素SizeVector(例如,改变[n p][p n]),修改价值的属性ObservationsIn财产RegressionLinearCoderConfigurer相应的行动。您不能修改SizeVector直接价值。

  • VariableDimensions—默认值为[0 0],表示数组大小固定为SizeVector

    您可以将此值设置为[1 0]如果SizeVector值是[n p][0 1]如果它是[p n],这表示数组具有可变大小的行和固定大小的列。例如,[1 0]的第一个值SizeVectorn)为行数的上界,的第二个值SizeVectorp)为列数。

  • 数据类型—该值为.默认数据类型取决于输入的数据类型X

  • 可调谐性—必须是真正的,这意味着预测在生成的C/ c++代码中总是包含预测器数据作为输入。

可以使用点表示法修改编码器属性。例如,要生成的C/ c++代码接受三个预测器变量(列)的100个观察值(行)的预测器数据,请指定的这些编码器属性X对于编码器配置器配置

configuration . x . sizevector = [100 3];configurer.X.DataType =“双”;configuration . x . variabledimensions = [0 0];
[0 0]的第一个和第二个维度X(分别是观察数和预测变量数)具有固定的大小。

要允许生成的C/ c++代码接受具有最多100个观察值的预测器数据,请指定这些编码器属性X

configuration . x . sizevector = [100 3];configurer.X.DataType =“双”;configuration . x . variabledimensions = [1 0];
[1 0]的第一个维度X(观测数)有可变的大小和二次元X(预测变量数量)有固定的大小。指定的观察数(在本例中为100)成为生成的C/ c++代码中允许的最大观察数。若要允许任意数量的观察,请将边界指定为

预测器数据观测维的编码器属性(“ObservationsIn”的名值对参数预测),指定为EnumeratedInput对象。

方法创建编码器配置器时learnerCoderConfigurer函数,“ObservationsIn”类的默认值EnumeratedInput编码器属性:

  • 价值—默认值是创建编码器配置器时使用的预测器数据观察维度,指定为“行”“列”.如果不指定“ObservationsIn”在创建编码器配置器时,默认值为“行”

  • SelectedOption—该值为always“内置”.该属性是只读的。

  • BuiltInOptions-单元阵列“行”而且“列”.该属性是只读的。

  • IsConstant—必须是真正的

  • 可调谐性- - - - - -默认值为如果您指定“ObservationsIn”、“行”在创建编码器配置器时,和真正的如果您指定“ObservationsIn”、“列”.如果你设置可调谐性,软件组价值“行”.时指定其他属性值可调谐性,软件组可调谐性真正的

类生成的C/ c++代码返回的输出参数的数目预测线性回归模型的函数,具体为1。预测返回YHat(预测的响应)在生成的C/ c++代码。

NumOutputs财产相当于“-nargout”编译器选项的codegen(MATLAB编码器).此选项指定代码生成的入口点函数中输出参数的数量。的目标函数generateCode生成两个入口点函数-predict.m而且update.m预测而且更新函数,并为这两个入口点函数生成C/ c++代码。的指定值NumOutputs属性对应于入口点函数中输出参数的数量predict.m

数据类型:

更新参数

类的编码器属性更新生成代码中的函数参数。的更新函数接受经过训练的模型和新的模型参数作为输入参数,并返回包含新参数的模型的更新版本。要启用更新生成代码中的参数,您需要在生成代码之前指定参数的编码器属性。使用一个LearnerCoderInput对象指定每个参数的编码器属性。默认属性值基于输入参数中的模型参数MdllearnerCoderConfigurer

线性预测系数的编码器属性(β的线性回归模型),指定为LearnerCoderInput对象。

的默认属性值LearnerCoderInput对象的值都基于输入实参MdllearnerCoderConfigurer

  • SizeVector—必须是(1页),在那里p预测因子的数量在吗Mdl

  • VariableDimensions—必须是[0 0],表示数组大小固定为SizeVector

  • 数据类型—该值为“单一”“双”.默认数据类型与用于训练的训练数据的数据类型一致Mdl

  • 可调谐性—必须是真正的

偏差项的编码器属性(偏见的线性回归模型),指定为LearnerCoderInput对象。

的默认属性值LearnerCoderInput对象的值都基于输入实参MdllearnerCoderConfigurer

  • SizeVector—必须是[1]

  • VariableDimensions—必须是[0 0],表示数组大小固定为SizeVector

  • 数据类型—该值为“单一”“双”.默认数据类型与用于训练的训练数据的数据类型一致Mdl

  • 可调谐性—必须是真正的

其他配置选项

生成的C/ c++代码的文件名,指定为字符向量。

的目标函数generateCodeRegressionLinearCoderConfigurer使用此文件名生成C/ c++代码。

文件名不能包含空格,因为在某些操作系统配置中,空格可能导致代码生成失败。此外,名称必须是有效的MATLAB函数名称。

在创建编码器配置器之后配置,您可以使用点表示法指定文件名。

配置。OutputFileName =“myModel”

数据类型:字符

冗长级别,指定为真正的(逻辑1)或(逻辑0)。冗余级别控制命令行通知消息的显示。

价值 描述
真正的(逻辑1) 当您对参数的编码器属性的更改导致其他相关参数的更改时,软件会显示通知消息。
(逻辑0) 该软件不显示通知消息。

要在生成的代码中更新机器学习模型参数,需要在生成代码之前配置参数的编码器属性。参数的编码器属性彼此依赖,因此软件将这些依赖关系存储为配置约束。如果使用编码器配置器修改参数的编码器属性,并且修改需要后续修改其他相关参数以满足配置约束,则软件将更改相关参数的编码器属性。详细程度决定了软件是否为这些后续更改显示通知消息。

在创建编码器配置器之后配置,您可以使用点表示法修改冗长级别。

配置。详细的=假;

数据类型:逻辑

代码生成自定义选项

要自定义代码生成工作流,请使用generateFiles函数和以下三个属性codegen(MATLAB编码器),而不是使用generateCode函数。

在生成两个入口点函数文件(predict.m而且update.m),请使用generateFiles函数,您可以根据您的代码生成工作流修改这些文件。例如,您可以修改predict.m文件中包含数据预处理,或者可以将这些入口点函数添加到另一个代码生成项目中。方法生成C/ c++代码codegen(MATLAB编码器)函数和codegen参数适用于修改后的入口点函数或代码生成项目。使用本节中描述的三个属性作为起点来设置codegen参数。

此属性是只读的。

codegen(MATLAB编码器)参数,指定为单元格数组。

此属性使您能够自定义代码生成工作流。使用generateCode如果不需要自定义工作流,则使用此函数。

而不是使用generateCode使用编码器配置器配置,你可以生成如下的C/ c++代码:

generateFiles(configurer) cgArgs = configuration . codegenerationarguments;codegen (cgArgs {}):
如果您自定义代码生成工作流,请修改cgArgs因此之前调用codegen

的其他属性配置,软件更新CodeGenerationArguments相应的属性。

数据类型:细胞

此属性是只读的。

入口点函数的可调输入参数列表predict.m对于代码生成,指定为单元格数组。单元格数组包含另一个单元格数组,其中包含编码器。PrimitiveType(MATLAB编码器)对象和编码器。常数(MATLAB编码器)对象。

的编码器属性预测参数,然后软件对相应的对象进行相应的更新。如果指定可调谐性属性是,然后该软件从PredictInputs列表。

中的单元格数组PredictInputs相当于配置。CodeGenerationArguments {6}对于编码器配置器配置

数据类型:细胞

此属性是只读的。

入口点函数的可调输入参数列表update.m对于代码生成,指定为结构的单元格数组,包括编码器。PrimitiveType(MATLAB编码器)对象。每一个编码器。PrimitiveType对象包含可调机器学习模型参数的编码器属性。

如果您使用coder配置器属性(更新参数属性),然后软件更新相应的编码器。PrimitiveType相应的对象。如果指定可调谐性机器学习模型参数的属性为,然后软件删除相应的编码器。PrimitiveType对象的UpdateInputs列表。

的结构UpdateInputs相当于配置。CodeGenerationArguments {3}对于编码器配置器配置

数据类型:细胞

对象的功能

generateCode 使用编码器配置器生成C/ c++代码
generateFiles 生成MATLAB使用编码器配置程序生成代码的文件
validatedUpdateInputs 验证并提取机器学习模型参数进行更新

例子

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训练一个机器学习模型,然后生成代码预测而且更新通过使用编码器配置器实现模型的功能。

从模型中模拟10,000个观察结果

y x 1 0 0 + 2 x 2 0 0 + e

  • X x 1 x 1 0 0 0 是一个10,000 × 1000的数字矩阵,具有标准的正常元素。

  • e 为随机正态误差,均值为0,标准差为0.3。

rng (“默认”%的再现性n = 10000;p = 1000;X = randn(氮、磷);Y = X(:,100) + 2*X(:,200) + 0.3*randn(n,1);

利用模拟数据训练线性回归模型。传递转置的预测矩阵Xnewfitrlinear,并使用“ObservationsIn”的列Xnew对应于观测。

Xnew = X ';Mdl = fitrlinear (Xnew Y“ObservationsIn”“列”);

Mdl是一个RegressionLinear对象。

类的编码器配置器RegressionLinear模型通过使用learnerCoderConfigurer.指定预测数据Xnew,并使用“ObservationsIn”参数指定的观测维度Xnew.的learnerCoderConfigurer函数使用这些输入参数来配置相应的输入参数的编码器属性预测

配置= learnerCoderConfigurer (Mdl Xnew,“ObservationsIn”“列”
configurer = RegressionLinearCoderConfigurer属性:更新输入:Beta: [1x1 LearnerCoderInput] Bias: [1x1 LearnerCoderInput] Predict input: X: [1x1 LearnerCoderInput] ObservationsIn: [1x1 EnumeratedInput]代码生成参数:NumOutputs: 1 OutputFileName: 'RegressionLinearModel'属性,方法

配置是一个RegressionLinearCoderConfigurer对象的编码器配置器RegressionLinear对象。

要生成C/ c++代码,必须能够访问配置正确的C/ c++编译器。MATLAB Coder定位并使用一个支持的、安装的编译器。您可以使用墨西哥人设置查看和更改默认编译器。有关更多细节,请参见改变默认的编译器

预测而且更新线性回归模型的函数(Mdl)和默认设置。

generateCode(配置)
generateCode在输出文件夹:'initialize. '中创建这些文件。米”、“预测。米”、“更新。米”、“RegressionLinearModel。mat'代码生成成功。

generateCode函数完成以下操作:

  • 生成生成代码所需的MATLAB文件,包括两个入口点函数predict.m而且update.m预测而且更新的功能Mdl,分别。

  • 创建一个名为RegressionLinearModel对于两个入口点函数。

  • 中为MEX函数创建代码codegen \墨西哥人\ RegressionLinearModel文件夹中。

  • 将MEX函数复制到当前文件夹。

的内容predict.mupdate.m,initialize.m文件。类型函数。

类型predict.m
函数varargout = predict(X,varargin) %#codegen %由MATLAB自动生成,8月31日-2022 05:57:09 [varargout{1:nargout}] =初始化('predict',X,varargin{:});结束
类型update.m
函数update(varargin) %#codegen %由MATLAB自动生成,8月31日-2022 05:57:09结束
类型initialize.m
函数[varargout] = initialize(command,varargin) %#codegen %由MATLAB自动生成,8月31日-2022 05:57:09 code .inline('always')持久模型如果为空(模型)模型= loadLearnerForCoder('RegressionLinearModel.mat');end switch(命令)case 'update' %更新结构字段:Beta % Bias model = update(model,varargin{:});case 'predict' %预测输入:X, ObservationsIn X = varargin{1};if nargin == 2 [varargout{1:nargout}] = predict(模型,X);else PVPairs = cell(1,nargin-2);for i = 1:nargin-2 PVPairs{1,i} = varargin{i+1};end [varargout{1:nargout}] = predict(模型,X,PVPairs{:});结束结束结束

使用部分数据集训练线性回归模型,并为模型创建编码器配置器。使用编码器配置器的属性来指定线性回归模型参数的编码器属性。使用编码器配置器的对象函数来生成预测新预测器数据响应的C代码。然后使用整个数据集重新训练模型,并在不重新生成代码的情况下更新生成代码中的参数。

火车模型

从模型中模拟10,000个观察结果

y x 1 0 0 + 2 x 2 0 0 + e

  • X x 1 x 1 0 0 0 是一个10,000 × 1000的数字矩阵,具有标准的正常元素。

  • e 为随机正态误差,均值为0,标准差为0.3。

rng (“默认”%的再现性n = 10000;p = 1000;X = randn(氮、磷);Y = X(:,100) + 2*X(:,200) + 0.3*randn(n,1);

使用前500个观测值训练线性回归模型。把预测数据转置,然后用“ObservationsIn”的列XTrain对应于观测。

: XTrain = X (1:50 0) ';YTrain = Y (1:50 0);Mdl = fitrlinear (XTrain YTrain,“ObservationsIn”“列”);

Mdl是一个RegressionLinear对象。

创建编码器配置

类的编码器配置器RegressionLinear模型通过使用learnerCoderConfigurer.指定预测数据XTrain,并使用“ObservationsIn”参数指定的观测维度XTrain.的learnerCoderConfigurer函数使用这些输入参数来配置相应的输入参数的编码器属性预测

配置= learnerCoderConfigurer (Mdl XTrain,“ObservationsIn”“列”);

配置是一个RegressionLinearCoderConfigurer对象的编码器配置器RegressionLinear对象。

指定参数的编码器属性

指定线性回归模型参数的编码器属性,以便您可以在重新训练模型之后更新生成的代码中的参数。此示例指定要传递给生成代码的预测器数据的编码器属性。

属性的编码器属性X的属性配置这样生成的代码就可以接受任意数量的观察。修改SizeVector而且VariableDimensions属性。的SizeVector属性指定预测器数据大小的上限,而VariableDimensions属性指定预测器数据的每个维度是可变大小还是固定大小。

configuration . x . sizevector = [1000 Inf];configurer.X.VariableDimensions
ans =1 x2逻辑阵列0 1

第一个维度的大小是预测变量的数量。对于机器学习模型,这个值必须固定。的值,因为预测器数据包含1000个预测器SizeVector属性的值必须为1000VariableDimensions属性必须0

第二个维度的大小是观察的数量。的值SizeVector属性来的值VariableDimensions属性来1.换句话说,大小的上限是而且大小是可变的,这意味着预测数据可以有任意数量的观察结果。如果您在生成代码时不知道观察的数量,则此规范非常方便。

维度的顺序SizeVector而且VariableDimensions的编码器属性ObservationsIn

配置。ObservationsIn
值:'columns' SelectedOption: '内置' BuiltInOptions: {'rows' 'columns'} IsConstant: 1可调性:1

价值的属性ObservationsIn属性是“列”的第一个维度SizeVector而且VariableDimensions的属性X对应预测量的数量,第二次元对应观察量的数量。当价值的属性ObservationsIn“行”,维度的顺序被切换。

生成代码

要生成C/ c++代码,必须能够访问配置正确的C/ c++编译器。MATLAB Coder定位并使用一个支持的、安装的编译器。您可以使用墨西哥人设置查看和更改默认编译器。有关更多细节,请参见改变默认的编译器

预测而且更新线性回归模型的函数(Mdl).

generateCode(配置)
generateCode在输出文件夹:'initialize. '中创建这些文件。米”、“预测。米”、“更新。米”、“RegressionLinearModel。mat'代码生成成功。

generateCode函数完成以下操作:

  • 生成生成代码所需的MATLAB文件,包括两个入口点函数predict.m而且update.m预测而且更新的功能Mdl,分别。

  • 创建一个名为RegressionLinearModel对于两个入口点函数。

  • 中为MEX函数创建代码codegen \墨西哥人\ RegressionLinearModel文件夹中。

  • 将MEX函数复制到当前文件夹。

验证生成的代码

传递一些预测器数据来验证预测的函数Mdl预测函数返回相同的预测响应。若要在具有多个入口点的MEX函数中调用入口点函数,请将函数名指定为第一个输入参数。

YHat =预测(Mdl XTrain,“ObservationsIn”“列”);YHat_mex = RegressionLinearModel (“预测”XTrain,“ObservationsIn”“列”);

比较YHat而且YHat_mex

马克斯(abs (YHat-YHat_mex))
ans = 0

一般来说,YHat_mex可能包括四舍五入的差异比较YHat.在这种情况下,比较证实了这一点YHat而且YHat_mex是相等的。

在生成代码中重新训练模型和更新参数

使用整个数据集重新训练模型。

retrainedMdl = fitrlinear (X, Y)“ObservationsIn”“列”);

提取要更新的参数validatedUpdateInputs.中修改的模型参数retrainedMdl并验证修改后的参数值是否满足参数的编码器属性。

params = validatedUpdateInputs(配置、retrainedMdl);

更新生成代码中的参数。

RegressionLinearModel (“更新”params)

验证生成的代码

的输出进行比较预测的函数retrainedMdl预测更新后的MEX函数。

YHat =预测(retrainedMdl X ',“ObservationsIn”“列”);YHat_mex = RegressionLinearModel (“预测”X ',“ObservationsIn”“列”);马克斯(abs (YHat-YHat_mex))
ans = 0

对比证实了YHat而且YHat_mex是相等的。

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