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怎么把tensor转为dataframe

时间: 2025-03-25 20:01:44 浏览: 51
### 将Tensor对象转换为Pandas DataFrame 在Python中,可以通过结合NumPy来实现将来自PyTorch或TensorFlow的Tensor对象转换为Pandas DataFrame的操作。以下是具体方法: #### 使用PyTorch Tensor转换为DataFrame PyTorch中的Tensor可以直接通过`.numpy()`方法转化为NumPy数组,然后再传递给`pandas.DataFrame`构造器。 ```python import torch import pandas as pd # 创建一个示例PyTorch Tensor tensor_pytorch = torch.rand((3, 4)) # 随机生成一个形状为 (3, 4) 的浮点数矩阵 # 转换为 NumPy 数组 array_numpy = tensor_pytorch.numpy() # 构造 Pandas DataFrame df_from_pytorch = pd.DataFrame(array_numpy) print("From PyTorch Tensor:") print(df_from_pytorch) ``` 上述代码展示了如何从PyTorch Tensor创建一个Pandas DataFrame[^1]。 --- #### 使用TensorFlow Tensor转换为DataFrame 对于TensorFlow中的Tensor,可以调用`.numpy()`方法(如果是在Eager Execution模式下),或者使用`session.run(tensor)`获取其值后再转为NumPy数组。 ```python import tensorflow as tf import pandas as pd # 创建一个示例 TensorFlow Tensor tensor_tensorflow = tf.random.uniform(shape=(3, 4)) # 如果启用了 Eager Execution,则直接使用 .numpy() if tf.executing_eagerly(): array_numpy = tensor_tensorflow.numpy() else: # 否则需要启动会话获取值 with tf.compat.v1.Session() as sess: array_numpy = sess.run(tensor_tensorflow) # 构造 Pandas DataFrame df_from_tensorflow = pd.DataFrame(array_numpy) print("From TensorFlow Tensor:") print(df_from_tensorflow) ``` 此部分说明了如何利用TensorFlow Tensor生成Pandas DataFrame[^4]。 --- #### 添加自定义列名和索引 为了使DataFrame更具可读性,还可以指定列名和索引。 ```python columns_names = ['Col1', 'Col2', 'Col3', 'Col4'] index_labels = ['Row1', 'Row2', 'Row3'] # 对于 PyTorch 示例 df_custom_pytorch = pd.DataFrame( array_numpy, columns=columns_names, index=index_labels ) print("Customized DataFrame from PyTorch:") print(df_custom_pytorch) ``` 以上代码片段演示了如何设置自定义列名和索引来增强DataFrame的表现力[^2]。 --- #### 注意事项 - 当尝试将PyTorch Tensor转换为NumPy数组时,确保该Tensor位于CPU上;否则需显式调用`.cpu()`将其移至CPU再进行转换。 - TensorFlow的部分版本可能不支持直接调用`.numpy()`,此时应依赖Session机制提取数值[^3]。 ---
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# 医学影像特征提取器 import torch import torch.nn as nn from torchvision import models, transforms from PIL import Image import matplotlib.pyplot as plt import os # 检查GPU可用性 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") print(f"使用设备: {device}") # 图像预处理管道 transform = transforms.Compose([ transforms.Resize(256), # 调整大小 transforms.CenterCrop(224), # 中心裁剪 transforms.Grayscale(num_output_channels=3), # 将灰度图转为三通道 transforms.ToTensor(), # 转为张量 transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], # ImageNet标准化 std=[0.229, 0.224, 0.225]) ]) class MedicalFeatureExtractor(nn.Module): def __init__(self): super(MedicalFeatureExtractor, self).__init__() # 加载预训练的ResNet50模型 self.resnet = models.resnet50(weights=models.ResNet50_Weights.IMAGENET1K_V1) # 移除最后的全连接层 self.feature_extractor = nn.Sequential(*list(self.resnet.children())[:-1]) # 冻结所有层(可选) for param in self.feature_extractor.parameters(): param.requires_grad = False def forward(self, x): # 提取特征 features = self.feature_extractor(x) # 展平特征向量 features = features.view(features.size(0), -1) return features # 初始化模型 model = MedicalFeatureExtractor().to(device) model.eval() # 设置为评估模式 def extract_features(image_path): """从单张医学影像中提取特征""" # 加载图像 img = Image.open(image_path).convert('L') # 转换为灰度图 # 应用预处理 img_tensor = transform(img).unsqueeze(0).to(device) # 提取特征 with torch.no_grad(): features = model(img_tensor) return features.cpu().numpy().flatten() def visualize_features(image_path, features): """可视化原始图像和特征向量""" plt.figure(figsize=(12, 5)) # 显示原始图像 plt.subplot(1, 2, 1) img = Image.open(image_path) plt.imshow(img, cmap='gray') plt.title("原始医学影像") plt.axis('off') # 显示特征向量 plt.subplot(1, 2, 2) plt.plot(features) plt.title("CNN特征向量") plt.xlabel("特征维度") plt.ylabel("特征值") plt.tight_layout() plt.savefig('feature_visualization.png') plt.show() if __name__ == "__main__": # 示例使用 - 替换为您的医学影像路径 image_path ="F:/桌面/test1.png" # 替换为实际路径 # 检查文件是否存在 if not os.path.exists(image_path): print(f"错误: 文件 {image_path} 不存在!") print("请使用示例图像或修改路径") # 创建示例图像 import numpy as np sample_img = np.random.rand(256, 256) * 255 Image.fromarray(sample_img.astype('uint8')).save("sample_medical_image.png") image_path = "sample_medical_image.png" print("已创建示例图像: sample_medical_image.png") # 提取特征 features = extract_features(image_path) print(f"提取的特征向量维度: {features.shape}") print(f"前10个特征值: {features[:10]}") # 可视化 visualize_features(image_path, features) # 保存特征到文件 import pandas as pd feature_df = pd.DataFrame(features.reshape(1, -1)) feature_df.to_csv('extracted_features.csv', index=False) print("特征已保存到 extracted_features.csv") 精简代码,只保留CNN模型搭建和特征提取部分

import numpy as np from tqdm import tqdm import tensorflow as tf import pandas as pd import torch import re from sklearn.model_selection import train_test_split CHEM_FORMULA_SIZE = "([A-Z][a-z]*)([0-9]*)" VALID_ELEMENTS = [ "C", "N", "P", "O", "S", "Si", "I", "H", "Cl", "F", "Br", "B", "Se", "Fe", "Co", "As", "K", "Na", ] ELEMENT_VECTORS = np.eye(len(VALID_ELEMENTS)) element_to_position = dict(zip(VALID_ELEMENTS, ELEMENT_VECTORS)) def formula_to_dense(chem_formula: str) -> np.ndarray: total_onehot = [] for (chem_symbol, num) in re.findall(CHEM_FORMULA_SIZE, chem_formula): num = 1 if num == "" else int(num) one_hot = element_to_position[chem_symbol].reshape(1, -1) one_hot_repeats = np.repeat(one_hot, repeats=num, axis=0) total_onehot.append(one_hot_repeats) if len(total_onehot) == 0: dense_vec = np.zeros(len(element_to_position)) else: dense_vec = np.vstack(total_onehot).sum(0) return dense_vec def sine_embed(v, max_count=256): num_freqs = int(np.ceil(np.log2(max_count))) freqs = 0.5 ** torch.arange(num_freqs, dtype=torch.float32) * np.pi v_tensor = torch.tensor(v, dtype=torch.float32)[:, None] embedded = torch.sin(v_tensor * freqs[None, :]) return torch.abs(embedded).numpy() def encode_formula(formula: str): candidate_features = formula_to_dense(formula) # 将单个化学式转为特征向量 sine_embeddings = sine_embed(candidate_features) return sine_embeddings.flatten() def positional_encoding(max_position, d_model, min_freq=1e-6): position = np.arange(max_position) freqs = min_freq**(2*(np.arange(d_model)//2)/d_model) pos_enc = position.reshape(-1,1)*freqs.reshape(1,-1) pos_enc[:, ::2] = np.cos(pos_enc[:, ::2]) pos_enc[:, 1::2] = np.sin(pos_enc[:, 1::2]) return pos_enc P=positional_encoding(2000000,256, min_freq=1e2) dimn=256 def encoding(rag_tensor,P,dimn): to_pad=[] for sample in rag_tensor: all_dim=[sample[0].numpy().tolist()] pos_enc=[P[int(i)-1] for i in sample[1].numpy().tolist()] for dim in range(dimn): dim_n=[i[dim] for i in pos_enc] all_dim.append(dim_n) to_pad.append(all_dim) to_pad=[tf.keras.preprocessing.sequence.pad_sequences(i,maxlen=501,dtype='float32',padding='post',truncating='post',value=10) for i in to_pad] to_pad=np.stack((to_pad)) to_pad=np.swapaxes(to_pad, 1, -1) return to_pad def trun_n_d(n,d): return ( n if not n.find('.')+1 else n[:n.find('.')+d+1] ) def prepro_specs_train(df): df = df.reset_index(drop=True) valid = [] mz_intensity = df['Spectrum'].to_list() def process_line(line): pairs = line.split() mz_list = [] intensity_list = [] for pair in pairs: mz, intensity = pair.split(':') mz_list.append(float(mz)) intensity_list.append(float(intensity)) return mz_list, intensity_list for idx, intensities in tqdm(enumerate(mz_intensity)): mz_list, intensity_list = process_line(intensities) mz_list.append(float(df.at[idx, 'Total Exact Mass'])) round_mz_list = [round(float(mz), 2) for mz in mz_list] round_intensity_list = [round(float(intensity), 2) for intensity in intensity_list] valid.append([round_mz_list, round_intensity_list]) return tf.ragged.constant(valid) import json import torch from typing import Dict, List from torch.utils.data import Dataset import transformers from peft import LoraConfig, TaskType, get_peft_model from torch.utils.data import DataLoader, SequentialSampler from transformers import Trainer, TrainingArguments from lora_plus import LoraPlusTrainer from torch.utils.data import RandomSampler def infer_seqlen(source_len: int, target_len: int, cutoff_len: int) -> tuple[int, int]: if target_len * 2 < cutoff_len: # truncate source max_target_len = cutoff_len elif source_len * 2 < cutoff_len: # truncate target max_target_len = cutoff_len - source_len else: # truncate both max_target_len = int(cutoff_len * (target_len / (source_len + target_len))) new_target_len = min(max_target_len , target_len) max_source_len = max(cutoff_len - new_target_len, 0) new_source_len = min(max_source_len, source_len) return new_source_len, new_target_len class SupervisedDataset(Dataset): """Dataset for supervised fine-tuning.""" def __init__( self, data_path, tokenizer, model_max_length, user_tokens=[151644], assistant_tokens=[151645], ): super(SupervisedDataset, self).__init__() self.data = json.load(open(data_path)) self.tokenizer = tokenizer self.model_max_length = model_max_length self.user_tokens = user_tokens self.assistant_tokens = assistant_tokens self.ignore_index = -100 # 测试第一条数据是否正确处理 item = self.preprocessing(self.data[0]) print("input:", self.tokenizer.decode(item["input_ids"])) labels = [id_ for id_ in item["labels"] if id_ != -100] # 过滤 -100 的标签 def __len__(self): return len(self.data) def preprocessing(self, example): input_ids = [] labels = [] # 将用户和助手的内容配对 messages = example["conversations"] pairs = [] current_user_encoded = None # 将 user 和 assistant 配对,并将其打包成编码后的 pairs for message in messages: if message["role"] == "user": # 编码用户消息 current_user_encoded = [self.tokenizer.bos_token_id] + self.user_tokens + self.tokenizer.encode( message["content"], add_special_tokens=False ) elif message["role"] == "assistant" and current_user_encoded is not None: # 编码助手消息 assistant_encoded = self.assistant_tokens + self.tokenizer.encode( message["content"], add_special_tokens=False ) # 配对形成一个 (source_ids, target_ids) pairs.append((current_user_encoded, assistant_encoded)) current_user_encoded = None total_length = 0 # 初始化总长度 # 逐对处理编码后的 (source_ids, target_ids) for turn_idx, (source_ids, target_ids) in enumerate(pairs): # 检查是否超出最大长度,若超出则停止处理 if total_length >= self.model_max_length: print("Exceeded max length, stopping processing further turns.") break # 动态截断长度 source_len, target_len = infer_seqlen( len(source_ids), len(target_ids), self.model_max_length - total_length ) source_ids = source_ids[:source_len] target_ids = target_ids[:target_len] # 更新总长度 total_length += source_len + target_len source_label = [self.tokenizer.bos_token_id] + [self.ignore_index] * (source_len-1) target_label = target_ids # 数据拼接 input_ids += source_ids + target_ids labels += source_label + target_label # 添加 EOS 标记 input_ids += [self.tokenizer.eos_token_id] labels += [self.tokenizer.eos_token_id] input_ids += [self.tokenizer.pad_token_id] * ( self.model_max_length - len(input_ids) ) labels += [self.ignore_index] * (self.model_max_length - len(labels)) # 转换为 Tensor input_ids = torch.LongTensor(input_ids) labels = torch.LongTensor(labels) # 构造 attention_mask attention_mask = attention_mask = input_ids.ne(self.tokenizer.pad_token_id) return { "input_ids": input_ids, "labels": labels, "attention_mask": attention_mask, } def __getitem__(self, idx) -> Dict[str, torch.Tensor]: return self.preprocessing(self.data[idx])修改代码,改为读取csv文件,提取csv文件的Molecular Formula、Total Exact Mass、Spectrum以及SELFIES列数据,对Molecular Formula使用formula_to_dense函数获取形状为(batch,18)的输入,对Total Exact Mass和Spectrum列使用prepro_specs_train和encoding函数获取形状为(batch,501,257)的输入,然后SELFIES使用tokenrizer编码,使用cls_token和sep_token作为开始和结束标记,填充标记为pad_token

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