Deeplearning 使用说明

1. 项目约定

1.1 输入数据格式

每一类数据支持 xls/xlsx/csv。读取时默认取偶数列（索引 1,3,5...）作为特征，奇数列内容可忽略。

示意：

任意值	特征值	任意值	特征值
arbitrary value	value	arbitrary value	value

1.2 目录约定

训练数据放在 Static/，输出结果放在 Result/。

推荐目录：

.
├─ Static/
│  └─ 20241009MaterialDiv/
└─ Result/

2. Conda 环境迁移

环境文件在 conda_env/：

• conda_env/environment.portable.yml：通用迁移（推荐）
• conda_env/environment.lock.txt：精确锁定（同系统/同架构优先）
• conda_env/env.yml：历史文件

2.1 创建环境

# 方式1（推荐）：通用创建
conda env create -f conda_env/environment.portable.yml
conda activate Deeplearning

# 方式2：精确复现
conda create -n Deeplearning --file conda_env/environment.lock.txt
conda activate Deeplearning

# 验证
python -V
python -c "import torch; print(torch.__version__)"

2.2 同名环境已存在时

# 方式A：保留旧环境，改名创建
conda env create -f conda_env/environment.portable.yml -n Deeplearning_v2
conda activate Deeplearning_v2

# 或者（lock 方式）
conda create -n Deeplearning_v2 --file conda_env/environment.lock.txt
conda activate Deeplearning_v2

# 方式B：删除旧环境后重建（谨慎）
conda env remove -n Deeplearning
conda env create -f conda_env/environment.portable.yml
conda activate Deeplearning

2.3 重新导出环境

conda env export -n Deeplearning --no-builds > conda_env/environment.portable.yml
conda list -n Deeplearning --explicit > conda_env/environment.lock.txt

3. 快速开始

3.1 准备数据

1. 将数据目录命名为 日期+项目名，例如 20241009MaterialDiv。
2. 准备 label_names（建议英文或数字）。
3. 将数据目录放入 Static/。

3.2 数据目录模板

单文件模式（每个标签一个文件）：

Static/
  20241009MaterialDiv/
    Acrlic.xlsx
    Ecoflex.xlsx
    PDMS.xlsx
    PLA.xlsx
    Wood.xlsx

多子特征模式（每个标签一个子目录，目录下可有多个文件）：

Static/
  20241009MaterialDiv/
    Acrlic/
      sample_01.xlsx
      sample_02.xlsx
    Ecoflex/
      sample_01.xlsx
      sample_02.xlsx
    PDMS/
      sample_01.xlsx
      sample_02.xlsx
    PLA/
      sample_01.xlsx
      sample_02.xlsx
    Wood/
      sample_01.xlsx
      sample_02.xlsx

命名规则（重要）：

• label_names 中每一项必须与文件名（单文件模式）或子文件夹名（多子特征模式）一致。
• label_names 顺序就是标签编码顺序，训练结果和混淆矩阵按该顺序展示。

示例：

label_names = ['Acrlic', 'Ecoflex', 'PDMS', 'PLA', 'Wood']

对应关系：

Acrlic  <-> Acrlic.xlsx   或  Acrlic/
Ecoflex <-> Ecoflex.xlsx  或  Ecoflex/
PDMS    <-> PDMS.xlsx     或  PDMS/
PLA     <-> PLA.xlsx      或  PLA/
Wood    <-> Wood.xlsx     或  Wood/

3.3 训练示例

from Qtorch.Models.Qmlp import Qmlp
from Qfunctions.divSet import divSet
from Qfunctions.loadData import load_data
from Qfunctions.saveToXlsx import save_to_xlsx

projet_name = '20241009MaterialDiv'
label_names = ['Acrlic', 'Ecoflex', 'PDMS', 'PLA', 'Wood']

# 自动识別数据模式
# 支持 .xls 、.xlsx 、.csv 三种格式（可混合使用）
# - folder/label.xlsx 或 folder/label.xls 或 folder/label.csv => 单文件模式
# - folder/label/*.(xlsx|xls|csv) => 多子特征模式
data = load_data(projet_name, label_names)

# 划分训练/测试集
X_train, X_test, y_train, y_test, encoder = divSet(
  data=data,
  labels=label_names,
  test_size=0.3
)

# 构建模型
model = Qmlp(
  X_train=X_train,
  X_test=X_test,
  y_train=y_train,
  y_test=y_test,
  hidden_layers=[128],
  dropout_rate=0
)

# 训练与导出结果
pca_2d, pca_3d = model.get_PCA()
model.fit(300)

cm = model.get_cm()
cmn = model.get_cmn()
epoch_data = model.get_epoch_data()

save_to_xlsx(project_name=projet_name, file_name='pca_2d', data=pca_2d)
save_to_xlsx(project_name=projet_name, file_name='pca_3d', data=pca_3d)
save_to_xlsx(project_name=projet_name, file_name='cm', data=cm)
save_to_xlsx(project_name=projet_name, file_name='cmn', data=cmn)
save_to_xlsx(project_name=projet_name, file_name='acc_and_loss', data=epoch_data)

4. load_data 参数说明

参数	类型	默认值	说明
folder	str	必填	Static/ 下的数据目录名
labelNames	list	必填	类别名称列表，用于读取和排序标签

自动识别规则：

• 若每个 label 都对应 folder/label/*.(xlsx|xls|csv)，识别为多子特征模式。
• 若每个 label 都对应 folder/label.(xlsx|xls|csv)，识别为单文件模式。- 超出需法的文件格式（只许 xls/xlsx/csv），汽转时报错。- 若两种都成立（同名文件和同名子目录同时存在），会报错并提示只保留一种目录结构。
• 若两种都不成立，会报错并提示检查目录结构或 label_names。

读取路径规则：

• 单文件模式：./Static/folder/labelNames[i].(xlsx|xls|csv)
• 多子特征模式：./Static/folder/labelNames[i]/*.(xlsx|xls|csv)

5. 常见问题

5.1 找不到文件

优先检查：

• label_names 与文件/文件夹是否同名
• 文件后缀是否为 .xls、.xlsx 或 .csv（其他格式将报错）