主要内容

使用MATLAB编码器应用程序预测机器学习模型的代码生成

这个例子展示了如何使用MATLAB®Coder™应用程序生成C/ c++代码,用于分类和回归模型对象的预测Codegen.(MATLAB编码器).看命令行中计算机学习模型预测的代码生成有关详细信息。

某些分类和回归模型对象具有一个预测或者随机的支持代码生成的函数。万博1manbetx使用这些对象函数进行预测需要经过训练的分类或回归模型对象,但用于代码生成的入口点函数不能将这些对象作为输入变量。通过使用来解决这个限制saveLearnerForCoderloadlearnerforcoder.如本例所述。

此流程图显示了分类和回归模型对象的对象函数的代码生成工作流。

在此示例中,您可以使用分类集合模型K.- 使用邻居弱的学习者并通过使用保存培训的模型saveLearnerForCoder.然后,定义通过使用加载保存的模型的入口点函数loadlearnerforcoder.并调用对象函数。编写一个脚本来测试入口点函数。最后,使用MATLAB Coder app生成代码并验证生成的代码。

火车分类模型

加载电离层数据集。此数据集具有34个预测器和351个雷达返回的二进制响应,无论是坏的吗('B')或良好('G')。

加载电离层

培训分类集合模型K.- 使用随机子空间方法,最邻居弱的学习者。有关使用随机子空间集合的分类的详细信息,请参阅随机子空间分类

rng (“默认”%的再现性学习者= templateknn('numneighbors',2);mdl = fitcensemble(x,y,'方法'“子”“NPredToSample”5,......'学习者',学习者,'numlearnicalnycle'13);

使用saveLearnerForCoder

将经过训练的集成模型保存到一个名为knnensemble.mat.在您当前的文件夹中。

saveLearnerForCoder (Mdl'knnensemble'

saveLearnerForCoder制定完整分类模型MDL.紧凑,然后将其保存到Matlab二进制文件中knnensemble.mat.作为当前文件夹中的结构阵列。

定义入口点函数

一个入口点功能,也称为顶层或者函数,是您为代码生成而定义的函数。您必须定义一个入口点函数,该函数调用支持代码生成的函数,并从入口点函数生成C/ c++代码。入口点函数中的所有函数都必须支持代码生成。万博1manbetx

在当前文件夹中的新文件中,定义名为myknnensemblepredict.这有以下内容:

  • 接受输入数据(X),保存模型的文件名(文件名的有效名称-值对参数预测功能 (varargin.)。

  • 使用。加载经过训练的集成模型loadlearnerforcoder.

  • 从加载模型预测标签和相应的分数。

您可以通过指定来允许可选的名称-值参数varargin.作为输入参数。有关详细信息,请参阅可变长度参数列表的代码生成(MATLAB编码器)

类型myknnEnsemblePredict.m%显示myknensemblepredict.m文件的内容。
function [label,score] = myknnEnsemblePredict(X,fileName,varargin) %#codegen CompactMdl = loadLearnerForCoder(fileName);(标签,分数)=预测(CompactMdl X,变长度输入宗量{:});结束

添加%#codegen.编译器指令(或Pragma)到函数签名后的入门点函数,表示您打算为Matlab算法生成代码。添加此指令指示MATLAB代码分析仪帮助您诊断和修复将在代码生成中导致错误的违规。看使用代码分析仪检查代码(MATLAB编码器)

笔记:如果您单击此页面右上方的按钮并在MATLAB®中打开此示例,那么MATLAB®将打开示例文件夹。此文件夹包含入口点函数文件(myknnEnsemblePredict.m)和测试文件(test_myknnEnsemblePredict.m,稍后描述)。

设置编译器

要生成C / C ++代码,您必须访问正确配置的C / C ++编译器。MATLAB编码器定位并使用支持的安装编译器。万博1manbetx您可以使用梅克斯-设置查看和更改默认编译器。有关更多详细信息,请参阅更改默认编译器

创建测试文件

写一个调用的测试脚本myknnensemblepredict.功能。在“测试脚本”中,指定在生成的代码中使用的输入参数和名称值对参数。您使用此测试脚本在使用MATLAB编码器应用程序生成代码时自动定义输入类型。

在此示例中,创建test_myknnEnsemblePredict.m如图所示,文件在当前文件夹中。

类型test_myknnEnsemblePredict.m%显示test_myknnensemblepredict.m文件的内容。
%% load样本数据加载电离层%% test myknnensemblepredict [标签,得分] = myknnensemblepredict(x,'knnensemble','学习者,1:13);

有关详细信息,请参阅使用应用程序自动定义输入类型(MATLAB编码器)

使用MATLAB编码器应用程序生成代码

MATLAB Coder应用程序生成C或c++代码从MATLAB®代码。基于工作流的用户界面引导您完成代码生成过程。下面的步骤描述了MATLAB代码应用程序的简单工作流程。更多详细信息,请参见Matlab编码器(MATLAB编码器)使用MATLAB编码器应用程序生成C代码(MATLAB编码器)

1.打开MATLAB代码应用程序并选择入门点函数文件。

在这一点应用标签,在应用部分,单击展示更多箭头打开应用程序库。在下面代码生成,点击Matlab编码器.该应用程序打开了选择源文件页面。输入或选择入口点函数的名称,myknnensemblepredict.

点击下一个定义输入类型页面。

2.定义输入类型

因为C使用静态键入,因此MATLAB编码器必须在编译时确定MATLAB文件中所有变量的属性。因此,您需要指定入口点函数输入的属性。

输入或选择测试脚本test_myknnensemblepredict并点击自动杂记输入类型

MATLAB编码器应用程序识别输入类型myknnensemblepredict.基于测试脚本的功能。

修改输入类型:

  • X-应用程序推断输入X双(351 x34).必须将预测器的数量固定为与训练模型中的预测器数量相同。但是,您可以对预测具有不同的观察。如果观察数未知,则变化双(351 x34)双(x34: 351)或者双(:INFX34).那个设定双(x34: 351)允许观察数最多351,以及设置双(:INFX34)允许无界数的观察数。在此示例中,指定双(:INFX34)通过点击351.并选择:INF.

  • 文件名- 点击字符, 选择定义常数,并使用单引号键入文件名,'knnensemble'

  • varargin {1}—名称-值对参数中的名称必须是编译时常量。点击字符, 选择定义常数和类型'学习者'

  • varargin {2}- 允许用户定义的指数在生成的代码中最多可达13名较弱的学习者,更改双(1 * 13)双(1 x: 13)

点击下一个检查运行时间问题页面。此可选步骤生成MEX文件,运行MEX函数,并报告问题。点击下一个生成代码页面。

3.生成C代码

构建类型到MEX并点击产生.该应用程序生成MEX功能,myknnEnsemblePredict_mex.MEX函数是一个C/ c++程序,可从MATLAB执行。您可以使用MEX函数来加速MATLAB算法,并测试生成的代码的功能和运行时问题。有关详细信息,请参阅MATLAB算法加速(MATLAB编码器)为什么在Matlab中测试MEX函数?(MATLAB编码器)

根据指定的构建类型,MATLAB编码器生成编译为静态库,动态链接库或可执行文件的MEX函数或独立C / C ++代码。有关设置构建类型的详细信息,请参阅配置构建设置(MATLAB编码器)

点击下一个完成工作流程页面。

4.查看完成工作流程页面

完成工作流程页面表示代码生成成功。此页面还提供了项目摘要和引导生成输出的链接。

使用脚本生成代码

在定义输入类型后,您可以将MATLAB编码器项目转换为MATLAB命令的等效脚本。然后您运行脚本以生成代码。有关详细信息,请参阅将MATLAB编码器项目转换为MATLAB脚本(MATLAB编码器)

在Matlab编码器应用程序工具栏上,单击打开动作菜单按钮:

选择转换为脚本,然后单击保存.该应用程序创建文件myknnEnsemblePredict_script.m,它在配置对象中再现项目并运行Codegen.(MATLAB编码器)功能。

显示文件的内容myknnEnsemblePredict_script.m

类型myknnEnsemblePredict_script.m
%myknnensemblepredict_script从myknnensemblepredict生成mex函数myknnensemblepredict_mex%。2017年11月17日,从项目'myknensemblepredict.prj'生成%%脚本。%%另见编码器,coder.config,coder.typeof,codegen。%% create'coder.mexcodeConfig'的configuration对象。cfg = coder.config('mex');cfg.generateReport = true;cfg.reportpotentialDifferences = false;%%定义入门点'myknensemblepredict'的参数类型。args = cell(1,1);args {1} = cell(4,1​​); ARGS{1}{1} = coder.typeof(0,[Inf 34],[1 0]); ARGS{1}{2} = coder.Constant('knnEnsemble'); ARGS{1}{3} = coder.Constant('Learners'); ARGS{1}{4} = coder.typeof(0,[1 13],[0 1]); %% Invoke MATLAB Coder. codegen -config cfg myknnEnsemblePredict -args ARGS{1} -nargout 2

运行脚本。

myknnensemblepredict_script.
代码生成成功:要查看报告,打开('codegen/mex/myknnEnsemblePredict/html/report.mldatx')。

验证生成的代码

测试MEX功能以验证生成的代码是否提供了与原始MATLAB代码相同的功能。要执行此测试,请使用与运行原始MATLAB代码的相同输入运行MEX函数,然后比较结果。在生成独立代码之前在MATLAB中运行MEX函数也使您能够检测和修复在生成的独立代码中诊断的运行时错误。有关更多详细信息,请参阅为什么在Matlab中测试MEX函数?(MATLAB编码器)

传递一些预测数据以验证myknnensemblepredict.MEX函数返回相同的结果。

[标签1,得分1] =预测(mdl,x,'学习者',1:10);[label2,score2] = myknensemblepredict(x,'knnensemble''学习者',1:10);[label3,score3] = myknensemblepredict_mex(x,'knnensemble''学习者',1:10);

比较标签1标签2., 和标签3.通过使用是平等的

Isequal(Label1,Label2,Label3)
ans =.逻辑1

是平等的返回逻辑1 (真的),这意味着所有输入都是相等的。

得分3.MEX功能的输出可能包括与输出相比的圆截止差异预测功能。在这种情况下,比较得分1得分3.,允许小容差。

找到(abs (score1-score3) > 1 e-12)
ans = 0x1空双列向量

如果元素之间的绝对差,则返回一个空向量得分1得分3.不大于指定的公差1E-12.对比证实了myknnensemblepredict.MEX函数返回相同的结果。

也可以看看

|||(MATLAB编码器)

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