piNN
时间: 2025-06-26 16:14:45 浏览: 1
### piNN 的定义与应用
piNN 是一种基于 Python 实现的神经网络工具库,主要用于分子动力学模拟中的势能面构建以及材料科学领域内的机器学习模型开发[^1]。它通过结合物理建模和深度学习技术,能够高效预测原子间相互作用力并优化计算效率。
#### piNN 的核心功能
piNN 提供了一系列用于训练和部署神经网络模型的功能模块,这些模块支持用户自定义输入特征提取方式、网络结构设计以及损失函数形式[^2]。具体来说:
- **数据预处理**:该工具内置了多种方法来转换原始化学或物理学数据集为适合神经网络使用的张量表示。
- **模型架构灵活性**:允许研究人员轻松调整隐藏层大小、激活函数类型以及其他超参数设置以适应不同应用场景的需求。
- **高性能计算支持**:利用 GPU 加速机制显著提升大规模仿真任务执行速度的同时保持较高的数值精度水平[^3]。
以下是使用 piNN 进行简单回归分析的一个例子:
```python
import pinn
from sklearn.model_selection import train_test_split
# 假设 X 和 y 已经被加载好作为特征矩阵与目标向量
X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X, y)
model = pinn.Sequential([
pinn.layers.Dense(64, activation='relu', input_shape=(input_dim,)),
pinn.layers.Dropout(rate=0.5),
pinn.layers.Dense(output_dim)
])
optimizer = pinn.optimizers.Adam()
loss_fn = pinn.losses.MeanSquaredError()
model.compile(optimizer=optimizer, loss=loss_fn)
history = model.fit(X_train, y_train, validation_data=(X_val, y_val), epochs=num_epochs)
```
上述代码片段展示了如何创建一个具有单隐含层(包含 64 个节点)并通过 ReLU 函数引入非线性的基础前馈神经网络实例,并对其进行编译及拟合操作[^4]。
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