Классификатор дерева решений Я получаю ошибку NaN - PullRequest
2 голосов
/ 27 мая 2019

У меня небольшой код дерева решений, и я верю, что я конвертирую все в int, и я проверил свои данные поезда / теста с помощью isnan, max и т. Д.

Я действительно понятия не имею, почему он дает такую ​​ошибку.

Итак, я пытаюсь передать набор данных Mnist из дерева решений, а затем я буду атаковать, используя класс.

Вот код:

 from AttackUtils import Attack
    from AttackUtils import calc_output_weighted_weights, targeted_gradient, non_targeted_gradient, non_targeted_sign_gradient
    (X_train_woae, y_train_woae), (X_test_woae, y_test_woae) = mnist.load_data()
    X_train_woae = X_train_woae.reshape((len(X_train_woae), np.prod(X_train_woae.shape[1:])))
    X_test_woae = X_test_woae.reshape((len(X_test_woae), np.prod(X_test_woae.shape[1:])))

    from sklearn import tree
    #model_woae = LogisticRegression(multi_class='multinomial', solver='lbfgs', fit_intercept=False)
    model_woae = tree.DecisionTreeClassifier(class_weight='balanced')
    model_woae.fit(X_train_woae, y_train_woae)
    #model_woae.coef_ = model_woae.feature_importances_
    coef_int = np.round(model_woae.tree_.compute_feature_importances(normalize=False) * X_train_woae.size).astype(int)
    attack_woae = Attack(model_woae)
    attack_woae.prepare(X_train_woae, y_train_woae, X_test_woae, y_test_woae)
    weights_woae = attack_woae.weights
    num_classes_woae = len(np.unique(y_train_woae))
    attack_woae.create_one_hot_targets(y_test_woae)
    attack_woae.attack_to_max_epsilon(non_targeted_gradient, 50)
    non_targeted_scores_woae = attack_woae.scores

Таким образом, класс атаки выполняет возмущение и нецелевую градиентную атаку. А вот класс атаки:

import numpy as np
from sklearn.metrics import accuracy_score


def calc_output_weighted_weights(output, w):
    for c in range(len(output)):
        if c == 0:
            weighted_weights = output[c] * w[c]
        else:
            weighted_weights += output[c] * w[c]
    return weighted_weights


def targeted_gradient(foolingtarget, output, w):
    ww = calc_output_weighted_weights(output, w)
    for k in range(len(output)):
        if k == 0:
            gradient = foolingtarget[k] * (w[k]-ww)
        else:
            gradient += foolingtarget[k] * (w[k]-ww)
    return gradient


def non_targeted_gradient(target, output, w):
    ww = calc_output_weighted_weights(output, w)
    for k in range(len(target)):
        if k == 0:
            gradient = (1-target[k]) * (w[k]-ww)
        else:
            gradient += (1-target[k]) * (w[k]-ww)
    return gradient


def non_targeted_sign_gradient(target, output, w):
    gradient = non_targeted_gradient(target, output, w)
    return np.sign(gradient)


class Attack:

    def __init__(self, model):
        self.fooling_targets = None
        self.model = model

    def prepare(self, X_train, y_train, X_test, y_test):
        self.images = X_test
        self.true_targets = y_test
        self.num_samples = X_test.shape[0]
        self.train(X_train, y_train)
        print("Model training finished.")
        self.test(X_test, y_test)
        print("Model testing finished. Initial accuracy score: " + str(self.initial_score))

    def set_fooling_targets(self, fooling_targets):
        self.fooling_targets = fooling_targets

    def train(self, X_train, y_train):
        self.model.fit(X_train, y_train)
        self.weights = self.model.coef_
        self.num_classes = self.weights.shape[0]

    def test(self, X_test, y_test):
        self.preds = self.model.predict(X_test)
        self.preds_proba = self.model.predict_proba(X_test)
        self.initial_score = accuracy_score(y_test, self.preds)

    def create_one_hot_targets(self, targets):
        self.one_hot_targets = np.zeros(self.preds_proba.shape)
        for n in range(targets.shape[0]):
            self.one_hot_targets[n, targets[n]] = 1

    def attack(self, attackmethod, epsilon):
        perturbed_images, highest_epsilon = self.perturb_images(epsilon, attackmethod)
        perturbed_preds = self.model.predict(perturbed_images)
        score = accuracy_score(self.true_targets, perturbed_preds)
        return perturbed_images, perturbed_preds, score, highest_epsilon

    def perturb_images(self, epsilon, gradient_method):
        perturbed = np.zeros(self.images.shape)
        max_perturbations = []
        for n in range(self.images.shape[0]):
            perturbation = self.get_perturbation(epsilon, gradient_method, self.one_hot_targets[n], self.preds_proba[n])
            perturbed[n] = self.images[n] + perturbation
            max_perturbations.append(np.max(perturbation))
        highest_epsilon = np.max(np.array(max_perturbations))
        return perturbed, highest_epsilon

    def get_perturbation(self, epsilon, gradient_method, target, pred_proba):
        gradient = gradient_method(target, pred_proba, self.weights)
        inf_norm = np.max(gradient)
        perturbation = epsilon / inf_norm * gradient
        return perturbation

    def attack_to_max_epsilon(self, attackmethod, max_epsilon):
        self.max_epsilon = max_epsilon
        self.scores = []
        self.epsilons = []
        self.perturbed_images_per_epsilon = []
        self.perturbed_outputs_per_epsilon = []
        for epsilon in range(0, self.max_epsilon):
            perturbed_images, perturbed_preds, score, highest_epsilon = self.attack(attackmethod, epsilon)
            self.epsilons.append(highest_epsilon)
            self.scores.append(score)
            self.perturbed_images_per_epsilon.append(perturbed_images)
            self.perturbed_outputs_per_epsilon.append(perturbed_preds)

И это обратная связь, которую он дает:

ValueError

Traceback (последний последний вызов) в 4 num_classes_woae = len (np.unique (y_train_woae)) 5 attack_woae.create_one_hot_targets (y_test_woae) ----> 6 attack_woae.attack_to_max_epsilon (non_targeted_gradient, 50) 7 non_targeted_scores_woae = attack_woae.scores

~ \ MULTIATTACK \ AttackUtils.py в attack_to_max_epsilon (self, метод атаки, max_epsilon) 106 self.perturbed_outputs_per_epsilon = [] 107 для эпсилона в диапазоне (0, self.max_epsilon): -> 108 perturbed_images, perturbed_preds, счет, наивысший_epsilon = self.attack (метод атаки, эпсилон) 109 self.epsilons.append (самый высокий_epsilon) 110 self.scores.append (оценка)

~ \ MULTIATTACK \ AttackUtils.py в атаке (самостоятельно, метод атаки, эпсилон) 79 атака защиты (self, метод атаки, эпсилон): 80 perturbed_images, самый высокий_epsilon = self.perturb_images (эпсилон, метод атаки) ---> 81 perturbed_preds = self.model.predict (perturbed_images) 82 балла = точность_отчёта (self.true_targets, perturbed_preds) 83 возврата perturbed_images, perturbed_preds, оценка, наивысший_отчет

... \ AppData \ Local \ Программы \ питон \ python35 \ Lib \ сайт-пакеты \ sklearn \ дерево \ tree.py в прогнозе (self, X, check_input) 413 "" " 414 check_is_fited (self, 'tree_') -> 415 X = self._validate_X_predict (X, check_input) 416 проба = self.tree_.predict (X) 417 n_samples = X.shape [0]

... \ AppData \ Local \ Программы \ питон \ python35 \ Lib \ сайт-пакеты \ sklearn \ дерево \ tree.py в _validate_X_predict (self, X, check_input) 374 "" "Проверяйте X всякий раз, когда кто-то пытается предсказать, применить, предсказание_proba" "" 375 если check_input: -> 376 X = check_array (X, dtype = DTYPE, accept_sparse = "csr") 377 если issparse (X) и (X.indices.dtype! = Np.intc или 378 X.indptr.dtype! = Np.intc):

... \ AppData \ Local \ Программы \ питон \ python35 \ Lib \ сайт-пакеты \ sklearn \ Utils \ validation.py в check_array (массив, accept_sparse, accept_large_sparse, dtype, заказ, копирование, force_all_finite, sure_2d, allow_nd, sure_min_samples, sure_min_features, warn_on_dtype, оценщик) 566 if force_all_finite: 567 _assert_all_finite (массив, -> 568 allow_nan = force_all_finite == 'allow-nan') 569 570 shape_repr = _shape_repr (array.shape)

... \ AppData \ Local \ Программы \ питон \ python35 \ Lib \ сайт-пакеты \ sklearn \ Utils \ validation.py в _assert_all_finite (X, allow_nan) 54 not allow_nan и np.isfinite (X) .all ()): 55 type_err = 'бесконечность', если allow_nan остальное 'NaN, бесконечность' ---> 56 повысить ValueError (msg_err.format (type_err, X.dtype)) 57 58

ValueError: вход содержит NaN, бесконечность или значение, слишком большое для DTYPE ( 'float32').

EDIT:

Я добавил числа коэффициентов как 0, и теперь он выдает ту же ошибку чуть ниже линии, в attack.attack_to_max_epsilon(non_targeted_gradient, epsilon_number)

1 Ответ

0 голосов
/ 27 мая 2019

Попробуйте применить горячее enconde к вашим лейблам, прежде чем тренироваться ..

from sklearn.preprocessing import LabelEncoder

mylabels= ["label1", "label2", "label2"..."n.label"]
le = LabelEncoder()
labels = le.fit_transform(mylabels)

и попробуйте разделить ваши данные:

from sklearn.model_selection import train_test_split
(x_train, x_test, y_train, y_test) = train_test_split(data,
                                                     labels,
                                                     test_size=0.25)

теперь, вероятно, ваши метки будут закодированы числами, что хорошо для обучения алгоритму машинного обучения.

Добро пожаловать на сайт PullRequest, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...