浅谈keras中的Merge层(实现层的相加、相减、相乘实例)


Posted in Python onMay 23, 2020

【题目】keras中的Merge层(实现层的相加、相减、相乘)

详情请参考:

Merge层

一、层相加

keras.layers.Add()

添加输入列表的图层。

该层接收一个相同shape列表张量,并返回它们的和,shape不变。

Example

import keras
 
input1 = keras.layers.Input(shape=(16,))
x1 = keras.layers.Dense(8, activation='relu')(input1)
input2 = keras.layers.Input(shape=(32,))
x2 = keras.layers.Dense(8, activation='relu')(input2)
added = keras.layers.Add()([x1, x2]) # equivalent to added = keras.layers.add([x1, x2])
 
out = keras.layers.Dense(4)(added)
model = keras.models.Model(inputs=[input1, input2], outputs=out)

二、层相减

SubStract

keras.layers.Subtract()

两个输入的层相减。

它将大小至少为2,相同Shape的列表张量作为输入,并返回一个张量(输入[0] - 输入[1]),也是相同的Shape。

Example

import keras
 
input1 = keras.layers.Input(shape=(16,))
x1 = keras.layers.Dense(8, activation='relu')(input1)
input2 = keras.layers.Input(shape=(32,))
x2 = keras.layers.Dense(8, activation='relu')(input2)
# Equivalent to subtracted = keras.layers.subtract([x1, x2])
subtracted = keras.layers.Subtract()([x1, x2])
 
out = keras.layers.Dense(4)(subtracted)
model = keras.models.Model(inputs=[input1, input2], outputs=out)

三、层相乘

Multiply

keras.layers.Multiply()

该层接收一个列表的同shape张量,并返回它们的逐元素积的张量,shape不变。

注意:keras.layers.add(inputs)、keras.layers.subtract(inputs)、keras.layers.multiply(inputs)分别是对应的层包装,一般只用层包装。

补充知识:Keras天坑:想当然的对层的直接运算带来的问题

天坑

keras如何操作某一层的值(如让某一层的值取反加1等)?keras如何将某一层的神经元拆分以便进一步操作(如取输入的向量的第一个元素乘别的层)?keras如何重用某一层的值(如输入层和输出层乘积作为最终输出)?

这些问题都指向同一个答案,即使用Lambda层。

另外,如果想要更加灵活地操作层的话,推荐使用函数式模型写法,而不是序列式。

Keras当中,任何的操作都是以网络层为单位,操作的实现都是新添一层,不管是加减一个常数还是做乘法,或者是对两层的简单拼接。

所以,将一层单独劈一半出来,是一件难事。强调,Keras的最小操作单位是Layer,每次操作的是整个batch。

自然,在keras中,每个层都是对象,可以通过dir(Layer对象)来查看具有哪些属性。

然而,Backend中Tensorflow的最小操作单位是Tensor,而你搞不清楚到底是Layer和Tensor时,盲目而想当然地进行层的操作,就会出问题。到底是什么?通过type和shape是看不出来的。

如果你只是想对流经该层的数据做个变换,而这个变换本身没有什么需要学习的参数,那么直接用Lambda Layer是最合适的了。

也就是说,对每一层的加减乘除都得用keras的函数,你不能简单使用形如 ‘new_layer' =1−= 1-=1−'layer'这样的表达方式来对层进行操作。

当遇到如下报错信息:

AttributeError: 'NoneType' object has no attribute '_inbound_nodes'

TypeError: 'Tensor' object is not callable

等等

这是就要考虑一下将程序中层的操作改成Lambda的方式表达。

使用Lambda编写自己的层

Lamda层怎么用?官方文档给了这样一个例子。

# add a x -> x^2 layer
model.add(Lambda(lambda x: x ** 2))

# add a layer that returns the concatenation
# of the positive part of the input and
# the opposite of the negative part

def antirectifier(x):
  x -= K.mean(x, axis=1, keepdims=True)
  x = K.l2_normalize(x, axis=1)
  pos = K.relu(x)
  neg = K.relu(-x)
  return K.concatenate([pos, neg], axis=1)

def antirectifier_output_shape(input_shape):
  shape = list(input_shape)
  assert len(shape) == 2 # only valid for 2D tensors
  shape[-1] *= 2
  return tuple(shape)

model.add(Lambda(antirectifier,
     output_shape=antirectifier_output_shape))

乍一看,有点懵逼,什么乱七八糟的。事实上,很简单,假设L0和L1是两层,你只要将你形如下面这样的表达:

L1 = F(L0);

改成

L1 = Lambda( lambda L0:F(L0) ) (L0)

即可。为了看得清楚,多加了几个空格。

事实上,无非就是将原来的变换,通过Lambda(lambda 输入:表达式)这样的方式,改成了Lambda型函数,再把输入传进去,放在尾巴上即可。

参考

https://keras-cn.readthedocs.io/en/latest/layers/core_layer/#lambda

(个人觉得这份文档某些地方比官方中文要完整许多)

keras许多简单操作,都需要新建一个层,使用Lambda可以很好完成需求。当你不知道有这个东西存在的时候,就会走不少弯路。

以上这篇浅谈keras中的Merge层(实现层的相加、相减、相乘实例)就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
Python CSV模块使用实例
Apr 09 Python
python通过自定义isnumber函数判断字符串是否为数字的方法
Apr 23 Python
python使用post提交数据到远程url的方法
Apr 29 Python
win7上python2.7连接mysql数据库的方法
Jan 14 Python
Sanic框架配置操作分析
Jul 17 Python
Python 使用type来定义类的实现
Nov 19 Python
Python使用Pandas读写Excel实例解析
Nov 19 Python
python numpy 矩阵堆叠实例
Jan 17 Python
python GUI库图形界面开发之PyQt5窗口控件QWidget详细使用方法
Feb 26 Python
使用OpenCV获取图片连通域数量,并用不同颜色标记函
Jun 04 Python
Python利用命名空间解析XML文档
Aug 10 Python
Python中免验证跳转到内容页的实例代码
Oct 23 Python
Keras实现将两个模型连接到一起
May 23 #Python
keras 获取某层输出 获取复用层的多次输出实例
May 23 #Python
给keras层命名,并提取中间层输出值,保存到文档的实例
May 23 #Python
keras小技巧——获取某一个网络层的输出方式
May 23 #Python
keras自定义回调函数查看训练的loss和accuracy方式
May 23 #Python
Keras设定GPU使用内存大小方式(Tensorflow backend)
May 22 #Python
tensorflow使用L2 regularization正则化修正overfitting过拟合方式
May 22 #Python
You might like
咖啡知识 除了喝咖啡还有那些知识点
2021/03/06 新手入门
ADODB类使用
2006/11/25 PHP
php环境套包 dedeampz 伪静态设置示例
2014/03/26 PHP
thinkphp下MySQL数据库读写分离代码剖析
2017/04/18 PHP
PHP+JS实现的实时搜索提示功能
2018/03/13 PHP
phpStorm+XDebug+chrome 配置详解
2019/04/01 PHP
javaScript对象和属性的创建方法
2007/01/15 Javascript
jQuery简单实现网页选项卡特效
2014/11/24 Javascript
jquery实现textarea输入框限制字数的方法
2015/01/15 Javascript
jQuery mobile 移动web(4)
2015/12/20 Javascript
完美解决JS文件页面加载时的阻塞问题
2016/12/18 Javascript
JavaScript利用闭包实现模块化
2017/01/13 Javascript
vue+node+webpack环境搭建教程
2017/11/05 Javascript
在Vue-cli里应用Vuex的state和mutations方法
2018/09/16 Javascript
Vue 重置组件到初始状态的方法示例
2018/10/10 Javascript
微信小程序实现登录遮罩效果
2018/11/01 Javascript
node错误处理与日志记录的实现
2018/12/24 Javascript
微信小程序把百度地图坐标转换成腾讯地图坐标过程详解
2019/07/10 Javascript
layer插件实现在弹出层中弹出一警告提示并关闭弹出层的方法
2019/09/24 Javascript
Vue列表循环从指定下标开始的多种解决方案
2020/04/08 Javascript
解决vue中的无限循环问题
2020/07/27 Javascript
vue项目中openlayers绘制行政区划
2020/12/24 Vue.js
Python决策树和随机森林算法实例详解
2018/01/30 Python
详解如何将python3.6软件的py文件打包成exe程序
2018/10/09 Python
Python读取excel指定列生成指定sql脚本的方法
2018/11/28 Python
Win10环境python3.7安装dlib模块趟过的坑
2019/08/01 Python
python编程进阶之类和对象用法实例分析
2020/02/21 Python
俄罗斯化妆品和香水网上商店:Iledebeaute
2019/01/03 全球购物
澳大利亚网上书店:QBD
2021/01/09 全球购物
学院书画协会部门职责
2013/11/28 职场文书
党校培训思想汇报
2014/01/03 职场文书
计算机个人求职信范例
2014/01/24 职场文书
料理师求职信
2014/01/30 职场文书
2015年教学管理工作总结
2015/05/20 职场文书
Python实现天气查询软件
2021/06/07 Python
JavaScript实现音乐播放器
2022/08/14 Javascript