12.16some pro about py model

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y_true 是一维数组，代表了真实的目标值（例如股票收盘价），长度为 100，表示有 100 个样本的真实值。y_pred 是二维数组，形状为 (100, 1)，这意味着模型对这 100 个样本进行了预测，每个样本的预测结果是一个单独的值（在二维数组中表示为一列）。

这种形状不匹配是导致之前计算 beta_t 出现问题的关键所在。在计算 Tradaboost_error 函数中的 E = np.max(np.abs(y_true - y_pred)) 时，由于广播机制，y_pred 会被扩展为 (100, 100)，从而导致计算出的 E 也是 (100, 100)，最终使得 e 和 beta_t 的形状也不正确。

你可以按照之前建议的，在计算 E 时指定正确的轴，将其修改为 E = np.max(np.abs(y_true - y_pred), axis=0)（或者根据实际需求选择合适的轴，确保计算结果的形状符合后续计算的预期），然后检查整个代码流程中其他涉及到这些变量计算和使用的部分，确保它们都能正确处理修改后的形状

现在的问题在于 np.power(beta_t, np.abs(y_historical - weak_learner.predict(X_historical))) 这一步。虽然 E 的形状正确了，但 np.abs(y_historical - weak_learner.predict(X_historical)) 的形状仍然是 (100, 100)，这是因为在计算这个差值的绝对值时，y_historical（形状为 (100,)）和 weak_learner.predict(X_historical)（形状为 (100, 1)）之间的广播规则导致了结果的形状扩展。

要解决这个问题，你需要确保在计算 np.abs(y_historical - weak_learner.predict(X_historical)) 时，两个数组的形状能够正确匹配。一种方法是将 y_historical 扩展为二维数组，使其形状与 weak_learner.predict(X_historical) 兼容，

但是Tradaboost_error 函数返回的是e而不是E啊，e是（100，100）

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• new_bi_lstm = Bidirectional(LSTM(units=50)) 创建了一个新的双向长短期记忆（Bi - LSTM）层，其中 units=50 表示该层内部神经元的数量为 50。Bi - LSTM 层能够同时处理正向和反向的时间序列信息，从而更好地捕捉序列中的长期依赖关系。
• new_bi_lstm.build((None, dataset.shape[1], 1)) 这一步是构建新的 Bi - LSTM 层，指定了输入数据的形状。None 表示样本数量可以是任意的（在实际训练中会根据数据集的大小确定），dataset.shape[1] 表示输入数据的时间步长（即每个样本包含的特征数量，例如股票价格数据中的开盘价、最高价、最低价等特征的数量），1 表示每个时间步的数据是一维的（例如单个股票价格数值）
• shared_layer = Dense(1, activation='linear') 创建了一个全连接层（Dense 层），输出维度为 1，这意味着该层将对输入数据进行线性变换，最终输出一个预测值（例如预测股票的收盘价）。activation='linear' 表示使用线性激活函数，不进行非线性变换，适用于回归任务（如预测股票价格）。
• shared_layer.build((None, 100)) 构建共享层，指定输入维度为 100。这里的 100 是假设两个 Bi - LSTM 层的输出进行拼接后的维度（每个 Bi - LSTM 层输出维度为 50，拼接后为 100），表示该层将接收来自两个 Bi - LSTM 层的综合信息作为输入。

• U = np.ones((100, 1)) / 50 和 W = np.ones((100, 1)) / 50 定义了两个权重矩阵 U 和 W，用于调整两个 Bi - LSTM 层输出在共享层中的权重。它们的形状为 (100, 1)，表示将 100 维的输入特征映射到 1 维的输出（预测值）。初始化时，使用全 1 矩阵并除以 50，这是一种简单的初始化方式，实际应用中可能需要根据具体情况选择更合适的初始化方法，如随机初始化等。
• weak_learner.layers[-1].set_weights([U, W]) 将定义好的权重矩阵设置为弱学习器模型最后一层（即共享层）的权重。

• Bi - LSTM 层输入形状：(None, dataset.shape[1], 1)，其中 None 表示样本数量可变，dataset.shape[1] 是输入数据的时间步长（特征数量），1 表示每个时间步的数据是一维的。
• Bi - LSTM 层输出形状：如果假设 Bi - LSTM 层内部单元数量为 50（如代码中设置的 units=50），并且考虑双向结构，其输出形状为 (None, 50)。这是因为对于每个时间步，Bi - LSTM 会生成一个 50 维的向量来表示该时间步的隐藏状态，最后将所有时间步的隐藏状态进行某种方式的聚合（如取最后一个时间步的隐藏状态或进行平均等，具体取决于模型的实现细节），得到一个形状为 (None, 50) 的输出。
• 共享层输入形状：根据代码中的假设，两个 Bi - LSTM 层输出拼接后为 100 维，所以共享层的输入形状为 (None, 100)。
• 共享层输出形状：共享层的输出形状为 (None, 1)，因为它的任务是对输入数据进行线性变换，最终输出一个预测值（例如预测股票收盘价）

那这个是哪层的格式不统一？

但是按论文，不应该是弱学习器固有一个model.add(Dense(1))，然后FL——Share的时候，是让新旧弱学习器的输出先经过U,W计算得到一个输出后，再经过一个Dense(1)吗？？这里先让新旧模型的权重都为0.5，修改代码以匹配论文

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这个错误是因为在获取 new_bi_lstm（新添加的双向 LSTM 层）的输出时，这个层还没有被调用，所以没有定义输出。

在 Keras 中，层的输出在模型运行（例如通过 fit、predict 等方法）或者手动调用层时才会被确定。在你的代码中，只是定义和构建了 new_bi_lstm 层，但没有将数据传入这个层来触发计算，因此尝试获取其输出就会导致错误。

为了解决这个问题，你可以在获取输出之前，手动调用这个层，将一些虚拟的数据传入，这样就能定义其输出了

什么意思？没懂问题出在哪

在代码里，你定义了 new_bi_lstm 这个 Bidirectional(LSTM(units=50)) 层，也就是双向长短期记忆层，但是仅仅定义和构建它（通过 new_bi_lstm.build((None, dataset.shape[1], 1)) 这一步只是设置了它能接受的输入形状等信息）是不够的。

神经网络层的输出张量（也就是 output）并不是在定义的时候就自动生成和确定下来的，它需要在实际运行过程中，有输入数据流过这个层，经过层内的计算逻辑（比如 LSTM 单元里的各种运算、对输入数据的处理等），才能得到相应的输出。

就好比你造了一台复杂的机器（对应这个 new_bi_lstm 层），虽然机器组装好了（定义和构建好了），但如果不启动它，不给它原材料（输入数据）让它运转起来，你是没办法知道它最终加工出来的成品（输出）是什么样子的。

在你的代码中，当执行到 new_bi_lstm_output = new_bi_lstm.output 这一行时，由于之前没有让数据流过 new_bi_lstm 层，Keras 框架就不知道这个层的输出具体是什么，所以会报错提示 The layer bidirectional_55 has never been called and thus has no defined output，意思就是这个 new_bi_lstm（这里显示为 bidirectional_55，是 Keras 自动给这个层起的一个标识名称）层从来没有被调用过，也就没有定义好的输出

为了解决这个问题，我们需要人为地 “启动” 这个层，让它先处理一些数据，这样就能确定它的输出了。

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这个错误提示表明你正在试图将一个 KerasTensor（它是在构建 Keras 模型时使用的一种符号化的占位符，代表了特定的形状和数据类型）作为输入传递给一个普通的 TensorFlow 函数（在这里就是 tf.matmul），但这是不被允许的操作

weighted_output = tf.matmul(combined_output, U) + tf.matmul(combined_output, W)

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old_output shape: (None, 100) new_bi_lstm_output shape: (None, 100) combined_output shape: (None, 200)

为什么单个模型的output shape是100？？前一层不都是50的Bidirectional(LSTM(units=50))吗？？

对于 build_weak_learner 函数中模型结构的分析

在 build_weak_learner 函数构建的模型里，有两层 Bidirectional(LSTM(units=50)) 结构，具体如下：

1. 第一层 Bidirectional(LSTM(units=50, return_sequences=True))：

   • 这一层 LSTM 单元数量设置为 50，意味着每个时间步的隐藏状态维度是 50。同时，由于设置了 return_sequences=True，它会在每个时间步都输出隐藏状态，所以输出形状为 (None, 时间步长, 50)（None 表示样本数量可变）。

2. 第二层 Bidirectional(LSTM(units=50))：

   • 它接收第一层的输出作为输入，这一层没有设置 return_sequences=True，默认只在最后一个时间步输出隐藏状态。对于双向 LSTM，它从正向和反向分别处理序列数据后，会将正向和反向最后一个时间步的隐藏状态进行拼接（如果 LSTM 单元数量为 50，正向最后一个时间步输出 50 维向量，反向同理，拼接后就是 100 维向量），所以这一层的输出形状为 (None, 100)，也就是对于每个样本，最终输出一个 100 维的向量。

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这个 KeyError 错误提示表明在调用 new_model.fit(X, y, epochs=50, batch_size=32, verbose=0) 时，模型在执行前向传播（也就是 Functional.call() 这个过程中）出现了问题，导致无法正确获取输出张量，进而引发了 KeyError。

以下是一些可能导致这个问题的原因及对应的解决思路：

1. 输入数据维度问题

从错误信息中看到输入数据 X 的形状是 (None, 4, 1)，很有可能是这个输入数据的维度与模型期望的输入维度不匹配。

在你的代码中，虽然有 X = X.reshape(X.shape[0], X.shape[1], 1) 这一步对数据进行了重塑，但还是要确认一下：

• 时间步长维度：模型构建时（比如 LSTM 层的 input_shape 相关设置）所期望的时间步长维度是否确实是 4。如果模型期望的是其他时间步长数值，那需要调整输入数据 X 的形状，使其时间步长维度符合模型要求。
• 特征维度：这里最后一维是 1，表示每个时间步的特征维度为 1，同样要检查模型中各层对输入特征维度的要求是否与之相符，比如是否存在某个层期望每个时间步有多个特征，而不是单个特征，若不匹配需要对数据进行相应的预处理（例如增加或调整特征维度）

这个错误提示表明在尝试访问 new_model 中 InputLayer（输入层）的 input_shape 属性时，发现该对象没有这个属性，所以出现了 AttributeError。

在 Keras 中，较新版本里获取输入层的形状信息的方式有所变化，对于 InputLayer，应该使用 layer.shape 来获取其形状信息，而不是 input_shape。

None 出现在张量形状的第一个位置，它表示这个维度的大小是可变的，可以根据实际传入的数据批量大小（batch size）动态调整。例如，在训练模型时，你可能一次传入 16 个样本、32 个样本等不同数量的样本进行批量训练，这个 None 就代表了每次传入样本的数量是可以变化的，由具体的训练设置（如调用 fit 方法时指定的 batch_size 参数等）来决定。

2. 4 维度

这里的 4 表示时间步长（time steps）或者序列长度（sequence length），意味着输入的数据具有一定的时间序列特性，且每个样本包含 4 个时间步的数据。比如，如果你处理的是股票价格数据，可能每个样本就是连续 4 个时间点（如 4 个交易日）的开盘价、收盘价等相关数据组成的序列；要是处理文本数据，可能就是一个长度为 4 的单词序列等情况，具体取决于你的应用场景和数据本身的特点。

3. 1 维度

最后的 1 表示每个时间步对应的特征维度（feature dimension），也就是在每个时间步上只有 1 个特征值。例如对于股票价格数据来说，可能就是在每个时间步只有一个具体的价格数值（如果只考虑单一价格指标的话）；要是有多个特征（比如同时考虑开盘价、收盘价、成交量等），那这个数值就会相应变大，特征维度会根据实际包含的特征数量进行调整，比如变成 (None, 4, 3) 表示每个时间步有 3 个特征。