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位元幣非法地址交易識別

2022-01-05 21:57:28 區塊鏈

專案背景:

一個非法的位元幣交易地址會進行很多次非法的交易,將一個非法的地址的交易行為可以刻畫為一個有向或者無向的網路,那么對這個網路的特性,結構進行識別,來判別這個交易地址是不是一個非法的交易地址,

模型圖:

基于有向圖和無向圖進行隨機游走操作,然后根據路徑的資訊進行特征添加,進行多分支卷積,

根據原始資料簡歷有向圖和無向圖,撲捉到圖中的資訊流向和圖整個的結構分布,體現圖的結構和資訊流向特征,

主要代碼:

import pandas as pd
import numpy as np
import random
import re,os
from collections import Counter
import networkx as nx
from keras_preprocessing import sequence
edges=pd.read_csv('train_data/train_data/address5/edges.csv')
nodes_addr=pd.read_csv('train_data/train_data/address5/nodes_addr.csv')
nodes_tx=pd.read_csv('train_data/train_data/address5/nodes_tx.csv')

#  in_tx 處理 成 01 的方式
type_string_01=[]
for i in edges["type:string"]:
    if i=="in_tx":
        type_string_01.append(0)
    else:
        type_string_01.append(1)
edges["type:string"]=type_string_01

#  為屬性值建立陣列用于邊權重索引屬性值索引:
attr_list=edges[["amount:double","usd:double","p:double","idx:int"]].values

# edges 圖中最主要的節點
Main_node=edges.values[0][0]
print(Main_node)

# 為所有出現的節點建立一個索引值 用序號為其做標記 
node_index={}
index_node={}
nodes_sum=[]
for i in edges["source:START_ID"]:
    nodes_sum.append(i)
for i in edges["target:END_ID"]:
    nodes_sum.append(i)
nodes_sum=list(set(nodes_sum))
for index,i in enumerate(nodes_sum):
    node_index[i]=''.join(re.findall("\d+",i))
    index_node[''.join(re.findall("\d+",i))]=i
# print(node_index)
# print(index_node)
print(edges.values.shape)

根據原始資料構建有向圖:

# 基于 有向圖
EDGES=[]
for idx,i in enumerate(edges.values):
    hang=[]
    # 添加節點 兩個 是有向的 
    hang.append(i[0])
    hang.append(i[1])
    # 添加邊的資訊
    weight={}
    weight["weight"]=int(idx)
    hang.append(weight)
    EDGES.append(hang)
# print(EDGES)
g=nx.DiGraph()
g.add_edges_from(EDGES)
print("邊的數量",len(g.edges()))
print("節點個數",len(g.nodes()))
# print(g.edges.data())
# print(g.edges[1,2]["weight"])
# print(g[1])
# print(list(g.neighbors(2))) # 鄰居也是有向的 
# print("節點4和節點1的共同鄰居:",list(nx.common_neighbors(g,2,3)))
#   - `node_size`:  指定節點的尺寸大小(默認是300)
#   - `node_color`:  指定節點的顏色 (默認是紅色,可以用字串簡單標識顏色,例如'r'為紅色,'b'為綠色等)
#   - `node_shape`:  節點的形狀(默認是圓形,用字串'o'標識)
#   - `alpha`: 透明度 (默認是1.0,不透明,0為完全透明) 
#   - `width`: 邊的寬度 (默認為1.0)
#   - `edge_color`: 邊的顏色(默認為黑色)
#   - `style`: 邊的樣式(默認為實作,可選: solid|dashed|dotted,dashdot)
#   - `with_labels`: 節點是否帶標簽(默認為True)
#   - `font_size`: 節點標簽字體大小 (默認為12)
#   - `font_color`: 節點標簽字體顏色(默認為黑色)
nx.draw(g,with_labels=True,node_shape="*",font_size=3,node_size=5)
# nx.draw(g,node_shape="*",font_size=1,node_size=2)

根據有向圖進行游走:

# 基于有向圖的游走 強特征提取
random.seed(1)# 設定隨機種子用于后邊的結果的復現
np.random.seed(0)
num_walks=10
walk_length=10
walks=[]
for i in range(num_walks):
    for node in g.nodes():
        walk=[]
        walk.append(node)
        while(len(walk)<walk_length):
                node_list=list(g.neighbors(node))
                if len(node_list)==0: # 假設在有向圖中這個節點沒有有向的鄰居節點 
                    break
    #             print("node_list",node_list)
                node=np.random.choice(node_list,1).item()
    #             print(node)
    #             print("*"*100)
                walk.append(node)
        if len(walk)==walk_length:
            walks.append(walk)
print(len(walks))
# print(walks)
# for i in walks:
#     print(len(i))
print(np.array(walks).shape)


# 用節點的 邊的資訊來把 節點序列替換掉: edges中 存在個節點之間存在兩條邊的情況 
walks_data=[]
for  walk in walks:
    walk_data=[]
    for idx,node in enumerate(walk):
        if node in list(nodes_addr["account:ID"]):
                node_data=nodes_addr.loc[nodes_addr["account:ID"]==node,:].values[0][1]
                walk_data.append(node_data)
        if node in list(nodes_tx["tx_hash:ID"]):
                node_data=nodes_tx.loc[nodes_tx["tx_hash:ID"]==node,:].values[0][2:10]
                for i in node_data:
                    walk_data.append(i)
        
        if idx != len(walk)-1:
            currt_node=node
            next_node=walk[idx+1]
            edge_data=edges.loc[(edges["source:START_ID"]==currt_node)&(edges["target:END_ID"]==next_node),:].values[:,3:6].reshape(1,-1)[0]
            # 存在個兩個節點之間存在兩條邊的情況 所以不能直接進行相加處理 要充分的展示出來 
            for i in edge_data:
                walk_data.append(i)
    walks_data.append(walk_data)
#     break

# 對  walks_data中的資料做補齊操作
MaxLen=max(len(i)for i in walks_data)
walks_data=sequence.pad_sequences(walks_data,maxlen=MaxLen,value=0,padding='post')
                                      # 用 0填充 
walks_data=np.array(walks_data)
print(walks_data.shape) 

根據原始資料構建無向圖:


EDGES=[]
for idx,i in enumerate(edges.values):
    hang=[]
    # 添加節點 兩個 是有向的 
    hang.append(i[0])
    hang.append(i[1])
    # 添加邊的資訊
    weight={}
    weight["weight"]=int(idx)
    hang.append(weight)
    EDGES.append(hang)
# print(EDGES)
g=nx.Graph()
g.add_edges_from(EDGES)
print("邊的數量",len(g.edges()))
print("節點個數",len(g.nodes()))
# print(g.edges.data())
# print(g.edges[1,2]["weight"])
# print(g[1])
# print(list(g.neighbors(2))) # 鄰居也是有向的 
# print("節點4和節點1的共同鄰居:",list(nx.common_neighbors(g,2,3)))
#   - `node_size`:  指定節點的尺寸大小(默認是300)
#   - `node_color`:  指定節點的顏色 (默認是紅色,可以用字串簡單標識顏色,例如'r'為紅色,'b'為綠色等)
#   - `node_shape`:  節點的形狀(默認是圓形,用字串'o'標識)
#   - `alpha`: 透明度 (默認是1.0,不透明,0為完全透明) 
#   - `width`: 邊的寬度 (默認為1.0)
#   - `edge_color`: 邊的顏色(默認為黑色)
#   - `style`: 邊的樣式(默認為實作,可選: solid|dashed|dotted,dashdot)
#   - `with_labels`: 節點是否帶標簽(默認為True)
#   - `font_size`: 節點標簽字體大小 (默認為12)
#   - `font_color`: 節點標簽字體顏色(默認為黑色)
nx.draw(g,with_labels=True,node_shape="*",font_size=3,node_size=5)
# nx.draw(g,node_shape="*",font_size=1,node_size=2)

根據無向圖進行游走:

random.seed(1)# 設定隨機種子用于后邊的結果的復現
np.random.seed(0)
num_walks=10
walk_length=10
walks=[]
for i in range(num_walks):
    for node in g.nodes():
        walk=[]
        walk.append(node)
        while(len(walk)<walk_length):
                node_list=list(g.neighbors(node))
                if len(node_list)==0: # 假設在有向圖中這個節點沒有有向的鄰居節點 
                    break
    #             print("node_list",node_list)
                node=np.random.choice(node_list,1).item()
    #             print(node)
    #             print("*"*100)
                walk.append(node)
        if len(walk)==walk_length:
            walks.append(walk)
print(len(walks))
# print(walks)
# for i in walks:
#     print(len(i))
print(np.array(walks).shape)


# 用節點的 邊的資訊來把 節點序列替換掉: edges中 存在個節點之間存在兩條邊的情況 
walks_data=[]
for  walk in walks:
    walk_data=[]
    for idx,node in enumerate(walk):
        if node in list(nodes_addr["account:ID"]):
                node_data=nodes_addr.loc[nodes_addr["account:ID"]==node,:].values[0][1]
                walk_data.append(node_data)
        if node in list(nodes_tx["tx_hash:ID"]):
                node_data=nodes_tx.loc[nodes_tx["tx_hash:ID"]==node,:].values[0][2:10]
                for i in node_data:
                    walk_data.append(i)
        
        if idx != len(walk)-1:
            currt_node=node
            next_node=walk[idx+1]
            edge_data=edges.loc[(edges["source:START_ID"]==currt_node)&(edges["target:END_ID"]==next_node),:].values[:,3:6].reshape(1,-1)[0]
            # 存在個兩個節點之間存在兩條邊的情況 所以不能直接進行相加處理 要充分的展示出來 
            for i in edge_data:
                walk_data.append(i)
    walks_data.append(walk_data)
#     break

# 對  walks_data中的資料做補齊操作
MaxLen=max(len(i)for i in walks_data)
walks_data=sequence.pad_sequences(walks_data,maxlen=MaxLen,value=0,padding='post')
                                      # 用 0填充 
walks_data=np.array(walks_data)
print(walks_data.shape) 

建模:pytorch 框架

匯入庫:

import pandas as pd
from collections import Counter
import torch
from torch import nn
from torch import optim
import math,os
import tensorflow as tf
import keras
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.metrics import f1_score
import warnings
import re
import jieba
warnings.filterwarnings('ignore')
from tqdm import tqdm
from sklearn.model_selection import train_test_split
from collections import Counter
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["font.sans-serif"] = ['Simhei']
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False
import re
from pylab import *
import numpy as np
from sklearn.model_selection import train_test_split
import torch
import torch.nn as nn
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
import pandas as pd
import numpy as np
import random
import re,os
from collections import Counter
import networkx as nx
from keras_preprocessing import sequence

進行有向圖和無向圖的特征建模個游走

# 有向圖特征提取 
def directed_graph_walk(edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node,num_walks,walk_length): # 無有向圖讀取檔案
#     random.seed(1)# 設定隨機種子用于后邊的結果的復現
#     np.random.seed(0)
    Main_node=edges.values[0][0] # 最主要的節點地址
    EDGES=[]
    for idx,i in enumerate(edges.values):
        hang=[]
        hang.append(i[0])
        hang.append(i[1])
        weight={}
        weight["weight"]=int(idx)
        hang.append(weight)
        EDGES.append(hang)
    g=nx.DiGraph()
    g.add_edges_from(EDGES)
    walks=[]
    for i in range(num_walks):
        for node in g.nodes():
            walk=[]
            walk.append(node)
            while(len(walk)<walk_length):
                    node_list=list(g.neighbors(node))
                    if len(node_list)==0: # 假設在有向圖中這個節點沒有有向的鄰居節點 
                        break
                    node=np.random.choice(node_list,1).item()
                    walk.append(node)
                    
            if len(walk)==walk_length:
                 if Main_node in walk:
                    walks.append(walk)
    
    # 用節點的 邊的資訊來把 節點序列替換掉: edges中 存在個節點之間存在兩條邊的情況 
    walks_data=[]
    for  walk in walks:
        walk_data=[]
        for idx,node in enumerate(walk):
            if node in list(nodes_addr["account:ID"]):
                    node_data=nodes_addr.loc[nodes_addr["account:ID"]==node,:].values[0][1]
                    walk_data.append(node_data)
            if node in list(nodes_tx["tx_hash:ID"]):
                    node_data=nodes_tx.loc[nodes_tx["tx_hash:ID"]==node,:].values[0][2:10]
                    for i in node_data:
                        walk_data.append(i)
            if idx != len(walk)-1:
                currt_node=node
                next_node=walk[idx+1]
                edge_data=edges.loc[(edges["source:START_ID"]==currt_node)&(edges["target:END_ID"]==next_node),:].values[:,3:6].reshape(1,-1)[0]
                # 存在個兩個節點之間存在兩條邊的情況 所以不能直接進行相加處理 要充分的展示出來 
                for i in edge_data:
                    walk_data.append(i)
            if len(walk_data)> 120:
                walk_data=walk_data[0:120]
        walks_data.append(walk_data)
    # 對  walks_data中的資料做補齊操作
    if np.array(walks_data).shape[0]>20: # 資料特征太少的舍棄掉 
        MaxLen=120
        walks_data=sequence.pad_sequences(walks_data,maxlen=MaxLen,value=0,padding='post')
        walks_data=np.array(walks_data)
        if int(walks_data.shape[0])<200:
            walks_data = np.pad(walks_data,((0,int(200-walks_data.shape[0])),(0,0)), 'constant',constant_values=(0,0))# constant連續一樣的值填充
        else:
            walks_data=walks_data[0:200]
        return walks_data
    else:
        return walks_data 
# 無向圖特征提取
def Undirected_graph_walk(edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node,num_walks,walk_length): # 無有向圖讀取檔案
#     random.seed(1)# 設定隨機種子用于后邊的結果的復現
#     np.random.seed(0)
    EDGES=[]
    for idx,i in enumerate(edges.values):
        # edges 圖中最主要的節點
      
        hang=[]
        # 添加節點 兩個 是有向的 
        hang.append(i[0])
        hang.append(i[1])
        # 添加邊的資訊
        weight={}
        weight["weight"]=int(idx)
        hang.append(weight)
        EDGES.append(hang)
    g=nx.Graph()
    g.add_edges_from(EDGES)
    walks=[]
    for i in range(num_walks):
        for node in g.nodes():
            walk=[]
            walk.append(node)
            while(len(walk)<walk_length):
                    node_list=list(g.neighbors(node))
                    if len(node_list)==0: # 假設在有向圖中這個節點沒有有向的鄰居節點 
                        break
                    node=np.random.choice(node_list,1).item()
                    walk.append(node)
            if len(walk)==walk_length:
                 if Main_node in walk:
                    walks.append(walk)
    # 用節點的 邊的資訊來把 節點序列替換掉: edges中 存在個節點之間存在兩條邊的情況 
    walks_data=[]
    for  walk in walks:
        walk_data=[]
        for idx,node in enumerate(walk):
            if node in list(nodes_addr["account:ID"]):
                    node_data=nodes_addr.loc[nodes_addr["account:ID"]==node,:].values[0][1]
                    walk_data.append(node_data)
            if node in list(nodes_tx["tx_hash:ID"]):
                    node_data=nodes_tx.loc[nodes_tx["tx_hash:ID"]==node,:].values[0][2:10]
                    for i in node_data:
                        walk_data.append(i)

            if idx != len(walk)-1:
                currt_node=node
                next_node=walk[idx+1]
                edge_data=edges.loc[(edges["source:START_ID"]==currt_node)&(edges["target:END_ID"]==next_node),:].values[:,3:6].reshape(1,-1)[0]
                # 存在個兩個節點之間存在兩條邊的情況 所以不能直接進行相加處理 要充分的展示出來 
                for i in edge_data:
                    walk_data.append(i)
            if len(walk_data)> 120:
                walk_data=walk_data[0:120]
        walks_data.append(walk_data)
#     print("無向圖",np.array(walks_data).shape)
    # 對  walks_data中的資料做補齊操作
    MaxLen=120
    walks_data=sequence.pad_sequences(walks_data,maxlen=MaxLen,value=0,padding='post')
    walks_data=np.array(walks_data)

    if int(walks_data.shape[0])<200:
        walks_data = np.pad(walks_data,((0,int(200-walks_data.shape[0])),(0,0)), 'constant',constant_values=(0,0))# constant連續一樣的值填充
    else:
        walks_data=walks_data[0:200]
    return walks_data
# 正樣本函式加載
def load_g(tree_catalogue_idx):
    edges=pd.read_csv("train_data/train_data/address"+str(tree_catalogue_idx)+"/edges.csv")
    edges=edges.drop(['amount_and_percentage:string'],axis=1)# 洗掉一列無關緊要的
    
    nodes_addr=pd.read_csv("train_data/train_data/address"+str(tree_catalogue_idx)+'/nodes_addr.csv')
    nodes_tx=pd.read_csv("train_data/train_data/address"+str(tree_catalogue_idx)+'/nodes_tx.csv')
    #  in_tx 處理 成 01 的方式
    type_string_01=[]
    for i in edges["type:string"]:
        if i=="in_tx":
            type_string_01.append(0)
        else:
            type_string_01.append(1)
    edges["type:string"]=type_string_01

    #  為屬性值建立陣列用于邊權重索引屬性值索引:
    attr_list=edges[["amount:double","usd:double","p:double","idx:int"]].values
    
    # edges 圖中最主要的節點
    Main_node=edges.values[0][0]
    
    return edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node
# 負樣本函式加載
def load_g_0(tree_catalogue_idx):
    edges=pd.read_csv("train_data3/train_data3/address"+str(tree_catalogue_idx)+"/edges.csv")
    edges=edges.drop(['amount_and_percentage:string'],axis=1)# 洗掉一列無關緊要的
    nodes_addr=pd.read_csv("train_data3/train_data3/address"+str(tree_catalogue_idx)+'/nodes_addr.csv')
    nodes_tx=pd.read_csv("train_data3/train_data3/address"+str(tree_catalogue_idx)+'/nodes_tx.csv')
    #  in_tx 處理 成 01 的方式
    type_string_01=[]
    for i in edges["type:string"]:
        if i=="in_tx":
            type_string_01.append(0)
        else:
            type_string_01.append(1)
    edges["type:string"]=type_string_01

    #  為屬性值建立陣列用于邊權重索引屬性值索引:
    attr_list=edges[["amount:double","usd:double","p:double","idx:int"]].values
    
    # edges 圖中最主要的節點
    Main_node=edges.values[0][0]
    
    return edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node


# 正樣本讀取 
# 讀取目錄下所有的檔案
data_catalogue= os.listdir("train_data/train_data")


train_x_class_1=[]
print("開始取正樣本")
for catalogue in data_catalogue:#先取幾個圖的資料做測驗
    train_one_g=[]
    tree_catalogue_idx=str(re.findall("\d+",catalogue)[0])
    e=pd.read_csv("train_data/train_data/address"+str(tree_catalogue_idx)+"/edges.csv")
    if len(e.values)>5:
            edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node=load_g(tree_catalogue_idx)
            num_walks=10
            walk_length=5
            directed_walks_data=directed_graph_walk(edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node,num_walks,walk_length)

            num_walks=10
            walk_length=5
            Undirected_walks_data=Undirected_graph_walk(edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node,num_walks,walk_length)

            if len(directed_walks_data)>20 :
                print("第幾個圖:",catalogue)
                print("有向圖",np.array(directed_walks_data).shape)
                print("有向圖",np.array(Undirected_walks_data).shape)
                print("----------------------------------")
                train_one_g.append(directed_walks_data)
                train_one_g.append(Undirected_walks_data)
                train_x_class_1.append(train_one_g)
            if len(train_x_class_1)==100:
                break

# 負樣本讀取 
class_0_data_catalogue= os.listdir("train_data3/train_data3")
train_x_class_0=[]
print("開始取負樣本")
for catalogue in class_0_data_catalogue:#先取幾個圖的資料做測驗
    train_one_g=[]
    tree_catalogue_idx=str(re.findall("\d+",catalogue)[0])
    # 測驗是否是空 空則跳過 
    e=pd.read_csv("train_data3/train_data3/address"+str(tree_catalogue_idx)+"/edges.csv")
    if len(e.values)>5:
        
        edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node=load_g_0(tree_catalogue_idx)
        num_walks=10
        walk_length=5
        directed_walks_data=directed_graph_walk(edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node,num_walks,walk_length)
    #     print("有向圖",np.array(directed_walks_data).shape)
        num_walks=10
        walk_length=5
        Undirected_walks_data=Undirected_graph_walk(edges,nodes_addr,nodes_tx,Main_node,num_walks,walk_length)
        if len(directed_walks_data)>20 :
            print("第幾個圖:",catalogue)
            print("有向圖",np.array(directed_walks_data).shape)
            print("有向圖",np.array(Undirected_walks_data).shape)
            print("----------------------------------")
            train_one_g.append(directed_walks_data)
            train_one_g.append(Undirected_walks_data)
            train_x_class_0.append(train_one_g)
        if len(train_x_class_0)==100:
            break



構建資料加載類:

# 資料類加載
from sklearn.model_selection import train_test_split
from torch.utils.data import random_split
from torch.utils.data import Dataset, DataLoader
train_x=train_x_class_1 + train_x_class_0 
tranin_y_0=[ 0 for i in range(len(train_x_class_0))]
tranin_y_1=[ 1 for i in range(len(train_x_class_1))]
train_y=tranin_y_1 + tranin_y_0
# X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(train_x,train_y, test_size=0.1, random_state=1)

class mydataset(Dataset):
        def __init__(self): # 讀取加載資料
            self._x=torch.FloatTensor(np.array(train_x).astype(float))
            self._y=torch.FloatTensor(np.array(train_y).astype(float))
            self._len=len(train_x)
            
        def __getitem__(self,item):
            return self._x[item],self._y[item]
        
        def __len__(self):# 回傳整個資料的長度 
            return self._len

data=mydataset()
print(data._len)
# 劃分 訓練集 測驗集 
torch.manual_seed(0)
train_data,test_data=random_split(data,[round(0.9*data._len),round(0.1*data._len)])#這個引數有的版本沒有 generator=torch.Generator().manual_seed(0)
#                     隨機混亂順序劃分的     四舍五入
 
# 訓練 loader
train_loader =DataLoader(train_data, batch_size = 10, shuffle = True, num_workers = 0 , drop_last=False)
 
# 測驗 loader
test_loader =DataLoader(test_data, batch_size =10, shuffle = True, num_workers = 0 , drop_last=False)
# dorp_last 是說最后一組資料不足一個batch的時候 能繼續用還是舍棄, # num_workers 多少個行程載入資料
 
# # 訓練
# for step,(train_x,train_y) in enumerate(train_loader):
#     print(step,':',(train_x.shape,train_y.shape),(train_x,train_y))
# print("------------------------------------------------------------------------------------------------------")
# # 測驗 
# for step,(test_x,test_y) in enumerate(test_loader):
#     print(step,':',(test_x.shape,test_y.shape),(test_x,test_y))

定義模型訓練預測:

# 模型定義
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
class conv_LSTM(nn.Module):  # 注意Module首字母需要大寫
    def __init__(self, ):
        super().__init__()
        input_size = 106
        hidden_size = 106
        input_size = 106
        self.conv1_1 = nn.Conv2d(in_channels=1,out_channels=1,kernel_size=(2,15))
        self.conv1_2 = nn.Conv2d(in_channels=1,out_channels=1,kernel_size=(10,15))
        
        self.conv2_1 = nn.Conv2d(in_channels=1,out_channels=1,kernel_size=(2,15))
        self.conv2_2 = nn.Conv2d(in_channels=1,out_channels=1,kernel_size=(10,15))
        
        
        # input_size:輸入lstm單元向量的長度 ,hidden_size輸出lstm單元向量的長度,也是輸入、輸出隱藏層向量的長度
        self.lstm = nn.LSTM(input_size, hidden_size, num_layers=1)  # ,batch_first=True
        # --------------------------------------------------------------------------

        self.multihead_Linear_k = nn.Linear(hidden_size, hidden_size)
        self.multihead_Linear_q = nn.Linear(hidden_size, hidden_size)
        self.multihead_Linear_v = nn.Linear(hidden_size, hidden_size)
        
        self.multihead_attn = nn.MultiheadAttention(embed_dim=hidden_size, num_heads=2)
        # 因此模型維度 hidden_size 必須可以被頭部數量整除
        # --------------------------------------------------------------------------
        
        self.lstm_2 = nn.LSTM(hidden_size, hidden_size, num_layers=1)
        # --------------------------------------------------------------------------

        self.linear_1 = nn.Linear(hidden_size, 1)
        self.ReLU = nn.ReLU()
        self.linear_2 = nn.Linear(780,2)
        self.softmax=nn.Softmax(dim=1)

    def forward(self,x,batch_size):
        # x [10, 2, 500, 120]
        x=x.transpose(1,0)
        x1=x[0]
        x2=x[1]
        # 上邊這三行這樣取可能有錯誤 
        x1=x1.to(device)
        x2=x2.to(device)
        
        x1=x1.unsqueeze(1)
        x2=x2.unsqueeze(1)
        
#       self.conv1(x1)輸入:x[ batch_size, channels, height_1, width_1 ]
        x1_1 =self.conv1_1(x1) 
        x1_2 =self.conv1_2(x1)

        x2_1 =self.conv2_1(x2) 
        x2_2 =self.conv2_2(x2)
        
        x=torch.cat((x1_1, x1_2,x2_1,x2_2), 2)
        x=x.squeeze(1)
        x = x.transpose(1,0)
        x=self.ReLU(x)
        # 輸入 lstm的矩陣形狀是:[序列長度,batch_size,每個向量的維度] [序列長度,batch, 64]
        lstm_out, h_n = self.lstm(x, None)
#         print(lstm_out.shape) #[序列長度,batch_size, 64]

        #         query,key,value的輸入形狀一定是 [sequence_size, batch_size, emb_size] 比如:value.shape torch.Size( [序列長度,batch_size, 64])
        query = self.multihead_Linear_q(lstm_out)
        key = self.multihead_Linear_k(lstm_out)
        value = self.multihead_Linear_v(lstm_out)

        # multihead_attention 輸入矩陣計算 :
        attn_output, attn_output_weights = self.multihead_attn(query, key, value)
        #   輸出 attn_output.shape torch.Size([序列長度,batch_size, 64])
        
        lstm_out_2, h_n_2 = self.lstm_2(attn_output, h_n)
        lstm_out_2 = lstm_out_2.transpose(0, 1)
        #         print("lstm_out_2.shape",lstm_out_2.shape)# lstm_out_2.shape torch.Size([20, 600, 128])
        # [序列長度,batch_size, 64]
        #         prediction=lstm_out_2[-1].to(device)
        #         print(prediction.shape)# torch.Size([batch_size, 64])

        # 使用卷積
        # 兩個全連接+激活函式
        prediction = self.linear_1(lstm_out_2)
        prediction = prediction.squeeze(2)
        prediction = self.ReLU(prediction)
        prediction = self.linear_2(prediction)
        prediction = prediction.squeeze(1)
        prediction=self.softmax(prediction)
        return prediction



model = conv_LSTM().to(device)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss().to(device)# 損失函式的計算 交叉熵損失函式計算
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)  # 建立優化器實體
batch_size=64
train_loader =DataLoader(train_data, batch_size =batch_size, shuffle = True, num_workers = 0 , drop_last=False)
criterion = torch.nn.CrossEntropyLoss()  # 損失函式的計算 交叉熵損失函式計算
sum_train_epoch_loss=[] # 存盤每個epoch 下 訓練train資料的loss
sum_test_epoch_loss=[]  # 存盤每個epoch 下 測驗 test資料的loss

# 這個函式是測驗用來測驗x_test y_test 資料 函式
def eval_test(model):  # 回傳的是這10個 測驗資料的平均loss
    test_epoch_loss = []
    with torch.no_grad():
        optimizer.zero_grad()
        for step, (test_x, test_y) in enumerate(test_loader):
            y_pre = model(test_x, batch_size).to(device)
            test_y = test_y.to(device)
            test_y =test_y .long()
            
            test_loss = loss_function(y_pre, test_y)
            test_epoch_loss.append(test_loss.item())

    return np.mean(test_epoch_loss)
best_test_loss=10000
epochs=100
# 開始訓練 
for epoch in range(epochs):
        epoch_loss=[]
        for step,(train_x,train_y) in enumerate(train_loader):
                y_pred = model(train_x,batch_size).to(device)
                train_y=train_y.to(device)
                single_loss = loss_function(y_pred,train_y.long())
    
                del train_y
                del train_x
                del y_pred 
                epoch_loss.append(single_loss.item())
                single_loss.backward()#呼叫backward()自動生成梯度
                optimizer.step()#使用optimizer.step()執行優化器,把梯度傳播回每個網路
        train_epoch_loss=np.mean(epoch_loss)
        test_epoch_loss=eval_test(model)#測驗資料的平均loss
        sum_train_epoch_loss.append(train_epoch_loss)
        sum_test_epoch_loss.append(test_epoch_loss)
    
        if test_epoch_loss<best_test_loss:
                best_test_loss=test_epoch_loss
                print("best_test_loss",best_test_loss)
                best_model=model
        print("epoch:" + str(epoch) + "  train_epoch_loss: " + str(train_epoch_loss) + "  test_epoch_loss: " + str(test_epoch_loss))

torch.save(best_model, 'best_model.pth')

模型結果預測:

from sklearn.metrics import accuracy_score
#模型加載: 進行預測資料預測 
test_loader =DataLoader(test_data, batch_size =20, shuffle = True, num_workers = 0 , drop_last=False)
model.load_state_dict(torch.load('75best_model.pth').cpu().state_dict())
model.eval()
with torch.no_grad():
    optimizer.zero_grad()
    for step, (test_x, test_y) in enumerate(test_loader):
        y_pre = model(test_x,20).cpu()
        y_pre=torch.argmax(y_pre,dim=1)
        print(y_pre)
        print(test_y)
        accuracy=accuracy_score(test_y, y_pre) 
        print(accuracy)

0.75準確率

loss圖:

# 畫圖 loss損失函式 
fig = plt.figure(facecolor='white', figsize=(10,7 ))
plt.xlabel('第幾個epoch')
plt.ylabel('loss值')
plt.xlim(xmax=len(sum_train_epoch_loss),xmin=0)
plt.ylim(ymax=max(sum_train_epoch_loss),ymin=0)
#畫兩條(0-9)的坐標軸并設定軸標簽x,y
 
x1 =[i for i in range(0,len(sum_train_epoch_loss),1)] # 隨機產生300個平均值為2,方差為1.2的浮點數,即第一簇點的x軸坐標
y1 = sum_train_epoch_loss # 隨機產生300個平均值為2,方差為1.2的浮點數,即第一簇點的y軸坐標

x2 = [i for i in range(0,len(sum_test_epoch_loss),1)]
y2 = sum_test_epoch_loss

colors1 = '#00CED4' #點的顏色
colors2 = '#DC143C'
area = np.pi * 4**1  # 點面積 
# 畫散點圖
plt.scatter(x1, y1, s=area, c=colors1, alpha=0.4, label='train_loss')
plt.scatter(x2, y2, s=area, c=colors2, alpha=0.4, label='val_loss')
# plt.plot([0,9.5],[9.5,0],linewidth = '0.5',color='#000000')
plt.legend()
plt.savefig('loss曲線.png', dpi=300)
plt.show()

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    uj5u.com 2023-04-20 08:46:47 more
  • Hyperledger Fabric 使用 CouchDB 和復雜智能合約開發

    在上個實驗中,我們已經實作了簡單智能合約實作及客戶端開發,但該實驗中智能合約只有基礎的增刪改查功能,且其中的資料管理功能與傳統 MySQL 比相差甚遠。本文將在前面實驗的基礎上,將 Hyperledger Fabric 的默認資料庫支持 LevelDB 改為 CouchDB 模式,以實作更復雜的資料... ......

    uj5u.com 2023-04-16 07:28:31 more
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    Get Started NuGet You can run the following command to install the Tron.Wallet.Net in your project. PM> Install-Package Tron.Wallet.Net 配置 public reco ......

    uj5u.com 2023-04-14 08:08:00 more
  • DKP 黑客分析——不正確的代幣對比率計算

    概述: 2023 年 2 月 8 日,針對 DKP 協議的閃電貸攻擊導致該協議的用戶損失了 8 萬美元,因為 execute() 函式取決于 USDT-DKP 對中兩種代幣的余額比率。 智能合約黑客概述: 攻擊者的交易:0x0c850f,0x2d31 攻擊者地址:0xF38 利用合同:0xf34ad ......

    uj5u.com 2023-04-07 07:46:09 more
  • Defi開發簡介

    Defi開發簡介 介紹 Defi是去中心化金融的縮寫, 是一項旨在利用區塊鏈技術和智能合約創建更加開放,可訪問和透明的金融體系的運動. 這與傳統金融形成鮮明對比,傳統金融通常由少數大型銀行和金融機構控制 在Defi的世界里,用戶可以直接從他們的電腦或移動設備上訪問廣泛的金融服務,而不需要像銀行或者信 ......

    uj5u.com 2023-04-05 08:01:34 more
  • solidity簡單的ERC20代幣實作

    // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0 pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0; import "hardhat/console.sol"; //ERC20 同質化代幣,每個代幣的本質或性質都是相同 //ETH 是原生代幣,它不是ERC20代幣, ......

    uj5u.com 2023-03-21 07:56:29 more
  • solidity 參考型別修飾符memory、calldata與storage 常量修飾符C

    在solidity語言中 參考型別修飾符(參考型別為存盤空間不固定的數值型別) memory、calldata與storage,它們只能修飾參考型別變數,比如字串、陣列、位元組等... memory 適用于方法傳參、返參或在方法體內使用,使用完就會清除掉,釋放記憶體 calldata 僅適用于方法傳參 ......

    uj5u.com 2023-03-08 07:57:54 more
  • solidity注解標簽

    在solidity語言中 注釋符為// 注解符為/* 內容*/ 或者 是 ///內容 注解中含有這幾個標簽給予我們使用 @title 一個應該描述合約/介面的標題 contract, library, interface @author 作者的名字 contract, library, interf ......

    uj5u.com 2023-03-08 07:57:49 more
  • 評價指標:相似度、GAS消耗

    【代碼注釋自動生成方法綜述】 這些評測指標主要來自機器翻譯和文本總結等研究領域,可以評估候選文本(即基于代碼注釋自動方法而生成)和參考文本(即基于手工方式而生成)的相似度. BLEU指標^[^?88^^?^]^:其全稱是bilingual evaluation understudy.該指標是最早用于 ......

    uj5u.com 2023-02-23 07:27:39 more
  • 基于NOSTR協議的“公有制”版本的Twitter,去中心化社交軟體Damus

    最近,一個幽靈,Web3的幽靈,在網路游蕩,它叫Damus,這玩意詮釋了什么叫做病毒式營銷,滑稽的是,一個Web3產品卻在Web2的產品鏈上瘋狂傳銷,各方大佬紛紛為其背書,到底發生了什么?Damus的葫蘆里,賣的是什么藥? 注冊和簡單實用 很少有什么產品在用戶注冊環節會有什么噱頭,但Damus確實出 ......

    uj5u.com 2023-02-05 06:48:39 more