神经网络学习(二)---tensorflow 和 keras 代码学习总结

本文主要介绍了TensorFlow中tf.reduce_mean函数的使用,它用于计算平均值;tf.argmax()结合tf.equal()计算模型精度;以及tf.placeholder作为运行时的数据输入。此外,还详细讲解了Keras的Conv1D和Conv2D层在1D和2D数据上的卷积操作及其参数设置。

1.  tf.reduce_mean函数的作用是求平均值。第一个参数是一个集合,可以是列表、二维数组和多维数组。第二个参数指定在哪个维度上面求平均值。默认对所有的元素求平均。 axis=None/axis=0/axis=1

tf.reduce_mean(input_tensor, axis=None, keep_dims=False, name=None, reduction_indices=None)

参数:input_tensor: 被计算的张量,确保为数字类型

        axis: 方向数轴,如果没有指明,默认是所有数轴都减小为1。

        keep_dims: 如果定义true, 则保留维数,但数量个数为0.

        name: 操作过程的名称。

        reduction_indices: 为了旧函数兼容的数轴。

返回值:降低维数的平均值。
 

2.tf.argmax()返回最大数值的下标 ,通常和tf.equal()一起使用,计算模型准确度。

  用法:self.acc1 = tf.equal(tf.argmax(self.fc2_out, 1), tf.argmax(self.in_y, 1))

tf.argmax(self.fc2_out, 1),返回返回每一行的最大值的索引

3.tf.placeholder(dtype, shape=None, name=None):placeholder,占位符,在tensorflow中类似于函数参数,运行时必须传入值。

  1. dtype:数据类型。常用的是tf.float32,tf.float64等数值类型
  2. shape:数据形状。默认是None,就是一维值,也可以是多维(比如[2,3], [None, 3]表示列是3,行不定)
  3. name:名称

4.keras     Conv1D

keras.layers.convolutional.Conv1D(filters,   kernel_size,   strides=1,   padding='valid',    dilation_rate=1,    activation=None,                                                                           use_bias=True,    kernel_initializer='glorot_uniform',     bias_initializer='zeros',                                                                             kernel_regularizer=None,     bias_regularizer=None,     activity_regularizer=None,                                                                      kernel_constraint=None,    bias_constraint=None)

一维卷积层(即时域卷积),用以在一维输入信号上进行邻域滤波。当使用该层作为首层时,需要提供关键字参数input_shape。该层生成将输入信号与卷积核按照单一的空域(或时域)方向进行卷积。如果use_bias=True,则还会加上一个偏置项,若activation不为None,则输出为经过激活函数的输出。

filters:卷积核的数目(即输出的维度)

kernel_size:整数或由单个整数构成的list/tuple,卷积核的空域或时域窗长度

strides:整数或由单个整数构成的list/tuple,为卷积的步长。任何不为1的strides均与任何不为1的dilation_rate均不兼容

padding:补0策略,为“valid”, “same” 或“causal”,“causal”将产生因果(膨胀的)卷积,即output[t]不依赖于input[t+1:]。当对不能违反时间顺序的时序信号建模时有用。参考WaveNet: A Generative Model for Raw Audio, section 2.1.。“valid”代表只进行有效的卷积,即对边界数据不处理。“same”代表保留边界处的卷积结果,通常会导致输出shape与输入shape相同。

activation:激活函数,为预定义的激活函数名(参考激活函数),或逐元素(element-wise)的Theano函数。如果不指定该参数,将不会使用任何激活函数(即使用线性激活函数:a(x)=x)

dilation_rate:整数或由单个整数构成的list/tuple,指定dilated convolution中的膨胀比例。任何不为1的dilation_rate均与任何不为1的strides均不兼容。

use_bias:布尔值,是否使用偏置项

kernel_initializer:权值初始化方法,为预定义初始化方法名的字符串,或用于初始化权重的初始化器。参考initializers

bias_initializer:权值初始化方法,为预定义初始化方法名的字符串,或用于初始化权重的初始化器。参考initializers

kernel_regularizer:施加在权重上的正则项,为Regularizer对象

bias_regularizer:施加在偏置向量上的正则项,为Regularizer对象

activity_regularizer:施加在输出上的正则项,为Regularizer对象

kernel_constraints:施加在权重上的约束项,为Constraints对象

bias_constraints:施加在偏置上的约束项,为Constraints对象

5.keras     Conv2D

keras.layers.convolutional.Conv2D(filters,   kernel_size,   strides=(1, 1),   padding='valid',   data_format=None,                                                                                  dilation_rate=(1, 1),    activation=None, use_bias=True,  kernel_initializer='glorot_uniform',                                                          bias_initializer='zeros',   kernel_regularizer=None,   bias_regularizer=None,                                                                                  activity_regularizer=None,   kernel_constraint=None,   bias_constraint=None)

二维卷积层,即对图像的空域卷积。该层对二维输入进行滑动窗卷积,当使用该层作为第一层时,应提供input_shape参数。例如input_shape = (128,128,3)代表128*128的彩色RGB图像(data_format='channels_last'

ilters:卷积核的数目(即输出的维度)

kernel_size:单个整数或由两个整数构成的list/tuple,卷积核的宽度和长度。如为单个整数,则表示在各个空间维度的相同长度。

strides:单个整数或由两个整数构成的list/tuple,为卷积的步长。如为单个整数,则表示在各个空间维度的相同步长。任何不为1的strides均与任何不为1的dilation_rate均不兼容

padding:补0策略,为“valid”, “same” 。“valid”代表只进行有效的卷积,即对边界数据不处理。“same”代表保留边界处的卷积结果,通常会导致输出shape与输入shape相同。

activation:激活函数,为预定义的激活函数名(参考激活函数),或逐元素(element-wise)的Theano函数。如果不指定该参数,将不会使用任何激活函数(即使用线性激活函数:a(x)=x)

dilation_rate:单个整数或由两个个整数构成的list/tuple,指定dilated convolution中的膨胀比例。任何不为1的dilation_rate均与任何不为1的strides均不兼容。

data_format:字符串,“channels_first”或“channels_last”之一,代表图像的通道维的位置。该参数是Keras 1.x中的image_dim_ordering,“channels_last”对应原本的“tf”,“channels_first”对应原本的“th”。以128x128的RGB图像为例,“channels_first”应将数据组织为(3,128,128),而“channels_last”应将数据组织为(128,128,3)。该参数的默认值是~/.keras/keras.json中设置的值,若从未设置过,则为“channels_last”。

use_bias:布尔值,是否使用偏置项

kernel_initializer:权值初始化方法,为预定义初始化方法名的字符串,或用于初始化权重的初始化器。参考initializers

bias_initializer:权值初始化方法,为预定义初始化方法名的字符串,或用于初始化权重的初始化器。参考initializers

kernel_regularizer:施加在权重上的正则项,为Regularizer对象

bias_regularizer:施加在偏置向量上的正则项,为Regularizer对象

activity_regularizer:施加在输出上的正则项,为Regularizer对象

kernel_constraints:施加在权重上的约束项,为Constraints对象

bias_constraints:施加在偏置上的约束项,为Constraints对象

注意:

输入:

‘channels_first’模式下,输入形如(samples,channels,rows,cols)的4D张量

‘channels_last’模式下,输入形如(samples,rows,cols,channels)的4D张量(默认)

注意这里的输入shape指的是函数内部实现的输入shape,而非函数接口应指定的input_shape,请参考下面提供的例子。

输出

‘channels_first’模式下,为形如(samples,nb_filter, new_rows, new_cols)的4D张量

‘channels_last’模式下,为形如(samples,new_rows, new_cols,nb_filter)的4D张量

输出的行列数可能会因为填充方法而改变

 

 

 

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