tf.keras模块——Input、Model


tf.keras.Input()

  初始化一个keras张量

  tf.keras.Input(   shape=None,   batch_size=None,   name=None,   dtype=None,   sparse=False,   tensor=None,   **kwargs   ) 

 

    参数:
    shape:形状元组(整数),不包括批量大小。例如,shape=(32,)表示预期输入将是32维向量的批次。
    batch_size:可选的静态批处理大小(整数)。
    name:图层的可选名称字符串。在模型中应该是唯一的(不要重复使用相同的名称两次)。如果没有提供,它将自动生成。
    dtype:数据类型由输入预期的,作为字符串(float32,float64,int32...)
    sparse:一个布尔值,指定要创建的占位符是否稀疏。
    tensor:可选的现有张量以包装到Input图层中。如果设置,该图层将不会创建占位符张量。
    **kwargs:不推荐的参数支持。

 

  案例:

 x = Input(shape=(32,)) y = tf.square(x) 

 

 

tf.keras.Model()

  将layers分组为具有训练和推理特征的对象

  两种实例化的方式:

  1 - 使用“API”,从开始,链接层调用以指定模型的正向传递,最后从输入和输出创建模型:

 

 import tensorflow as tf inputs = tf.keras.Input(shape=(3,)) x = tf.keras.layers.Dense(4, activation=tf.nn.relu)(inputs) outputs = tf.keras.layers.Dense(5, activation=tf.nn.softmax)(x) model = tf.keras.Model(inputs=inputs, outputs=outputs) 

 

  2 - 通过继承Model类:在这种情况下,您应该在__init__定义你的layers,并且应该在call函数里实现模型的正向传递。

 

  import tensorflow as tf   class MyModel(tf.keras.Model):    def __init__(self):   super(MyModel, self).__init__()   self.dense1 = tf.keras.layers.Dense(4, activation=tf.nn.relu)   self.dense2 = tf.keras.layers.Dense(5, activation=tf.nn.softmax)   def call(self, inputs):   x = self.dense1(inputs)   return self.dense2(x)   model = MyModel() 

  tf.keras.Model.compile():模型编译

 compile( optimizer,---> ['Adadelta', 'Adagrad', 'Adam', 'Adamax', 'FTRL', 'NAdam', 'optimizer', 'RMSprop', 'SGD'] loss=None, metrics=None, loss_weights=None, sample_weight_mode=None, weighted_metrics=None, target_tensors=None, distribute=None, **kwargs ) 

  参数:

  optimizer: 优化参数,选择范围我们已经在上面的代码块展示了。

  loss: 

    BinaryCrossentropy:计算真实标签和预测标签之间的交叉熵损失。     CategoricalCrossentropy:计算标签和预测之间的交叉熵损失。     CategoricalHinge:计算y_true和y_pred之间的分类铰链损失。     CosineSimilarity:计算y_true和y_pred之间的余弦相似度。     Hinge:计算y_true和y_pred之间的铰链损耗。     Huber:计算y_true和y_pred之间的Huber损失。     KLDivergence:计算y_true和y_pred之间的Kullback Leibler差异损失。     LogCosh:计算预测误差的双曲余弦的对数。     Loss:损失基类。     MeanAbsoluteError:计算标签和预测之间的绝对差异的平均值。     MeanAbsolutePercentageError:计算y_true和y_pred之间的平均绝对百分比误差。     MeanSquaredError:计算标签和预测之间的误差平方的平均值。     MeanSquaredLogarithmicError:计算y_true和y_pred之间的均方对数误差。     Poisson:计算y_true和y_pred之间的泊松损失。     Reduction:减少损失的类型。     SparseCategoricalCrossentropy:计算标签和预测之间的交叉熵损失。     SquaredHinge:计算y_true和y_pred之间的平方铰链损耗。 

 

  metrics: 训练和测试期间要使用的评估指标。

    1、metrics=['accuracy']     2、多输出模型的不同输出指定不同的度量标准:      metrics={'output_a': 'accuracy', 'output_b': ['accuracy', 'mse']}      metrics=[['accuracy'], ['accuracy', 'mse']]      metrics=['accuracy', ['accuracy', 'mse']] 

  sample_weight_mode如果您需要进行时间步长样本加权(2D权重),请将

    其设置为"temporal"。 None默认为采样权重(1D)。如果模型具有多个

    输出,则可以sample_weight_mode通过传递字典或模式列表在每个输出上

    使用不同的输出

  weighted_metrics:在训练和测试期间由sample_weight或class_weight评估和加权的指标列表。

 

  tf.keras.Model.evaluate():模型评估

 

  evaluate(    x=None,    y=None,    batch_size=None,    verbose=1,    sample_weight=None,    steps=None,    callbacks=None,    max_queue_size=10,    workers=1,    use_multiprocessing=False   ) 

  参数:

    x: 测试自变量,可以是Numpy数组或数组列表、TensorFlow张量或张量列表、如果模型

        具有命名输入,则dict将输入名称映射到相应的数组/张量、tf.data数据集或数据

        集的迭代、生成器或keras.utils.Sequence实例。

    y: 目标数据,类型同x一样。

    batch_size: 每个批量处理的数据量。整数。默认为32。如果你的数据是 symbolic

        tensors, dataset, dataset iterators, generators, or keras.utils.

        Sequence则不需要指定该参数,因为它会生成batchs.

    verbose: 0, 1,默认为1。日志显示,批量输出,你可以控制输出的间隔。

    steps: 整数或None,每轮迭代的步数。如果x是 tf.data dataset or a dataset iterator,

        and steps is None,则数据将会耗尽为止。

    max_queue_size: 默认为10,生成队列的最大size。

    workers: 进程数。

 

  tf.keras.Model.evaluate_generator():

    在数据生成器上评估模型

 evaluate_generator( generator, steps=None, callbacks=None, max_queue_size=10, workers=1, use_multiprocessing=False, verbose=0 ) 

  

  tf.keras.Model.fit():在数据上拟合模型

 fit( x=None, y=None, batch_size=None, epochs=1, verbose=1, callbacks=None, validation_split=0.0, validation_data=None, shuffle=True, class_weight=None, sample_weight=None, initial_epoch=0, steps_per_epoch=None, validation_steps=None, validation_freq=1, max_queue_size=10, workers=1, use_multiprocessing=False, **kwargs )
 

  参数:
    validation_split: 0,1之间的浮点数。分割部分数据用于验证,其余用于训练。当x

          是dataset, dataset iterator, generator or keras.utils.Sequence时该

          参数不可用。
    validation_data:指定验证集数据:

              (x_val, y_val)、(x_val, y_val, val_sample_weights);
          dataset or a dataset iterator两种数据对于上面两种情况要指定

          validation_steps。
    class_weight: 指定权值分配,可以突出重点关注的类别。(对损失函数加权)
    sample_weight: 样本加权,对损失函数加权,以获得更好的结果。这里可以是numpy

          数组,必须保障shape是和传入数据大小一致。应该确保在compile()中

          指定sample_weight_mode=“temporal”,dataset, dataset iterator,

          generator, or keras.utils.Sequence不支持该参数。
    initial_epoch: 整数。开始训练的epoch(对于恢复以前的训练运行很有用)。
    steps_per_epoch: 每个epoch的迭代步数。
    validation_steps:
    validation_freq: 指定验证的epoch,可以为整数或者列表:如:[1,2,10]。

  tf.keras.Model.fit_generator():

  在数据生成器上拟合模型,可以减少内存消耗

 fit_generator( generator, steps_per_epoch=None, epochs=1, verbose=1, callbacks=None, validation_data=None, validation_steps=None, validation_freq=1, class_weight=None, max_queue_size=10, workers=1, use_multiprocessing=False, shuffle=True, initial_epoch=0 ) 

     这里传入的数据必须是生成器(yield),如:

 def generate_arrays_from_file(path): while 1: f = open(path) for line in f: # create numpy arrays of input data # and labels, from each line in the file x1, x2, y = process_line(line) yield ({'input_1': x1, 'input_2': x2}, {'output': y}) f.close() model.fit_generator(generate_arrays_from_file('/my_file.txt'), steps_per_epoch=10000, epochs=10) 

  tf.keras.Model.get_layer():

  获取图层:根据其名称(唯一)或索引检索图层

 get_layer( name=None, index=None ) 

  tf.keras.Model.load_weights():

  从TensorFlow或HDF5文件加载所有图层权重

 load_weights( filepath, by_name=False )

  tf.keras.Model.predict():预测

 predict( x, batch_size=None, verbose=0, steps=None, callbacks=None, max_queue_size=10, workers=1, use_multiprocessing=False )
 

    参数:
      x:Numpy数组(或类数组)或数组列表、TensorFlow张量或张量列表、
         数据集或数据集的迭代、生成器或keras.utils.Sequence实例

  tf.keras.Model.predict_generator():

  以生成器传入数据进行预测

 
 predict_generator( generator, steps=None, callbacks=None, max_queue_size=10, workers=1, use_multiprocessing=False, verbose=0 )

  tf.keras.Model.predict_on_batch():

  单批次样本进行预测

 predict_on_batch(x) 
 

  tf.keras.Model.test_on_batch():

  单批次样本进行测试

 test_on_batch( x, y=None, sample_weight=None, reset_metrics=True ) 

  tf.keras.Model.train_on_batch():

  单批次样本进行训练

 train_on_batch( x, y=None, sample_weight=None, class_weight=None, reset_metrics=True )

  tf.keras.Model.reset_metrics():重置指标的状态

    如果True,返回的指标仅适用于此批次。如果False,指标将在批次之间有状态地累积。

  tf.keras.Model.reset_states():

  重置状态,需要连续调用的时候最好使用resets_states()

  tf.keras.Model.save():保存模型

 save( filepath, overwrite=True, include_optimizer=True, save_format=None ) 

   将模型保存到Tensorflow SavedModel或单个HDF5文件。

    保存文件包括:

    1、模型体系结构,允许重新实例化模型。

    2、模型权重。

    3、优化器的状态,允许您从中断的位置恢复训练。

   

     参数:
    filepath: 字符串,模型保存的位置
    overwrite: 是否静默覆盖目标位置的现有文件,或者为用户提供手动提示
    include_optimizer: 如果为True,则将优化器的状态保存在一起
    save_format: 保存的类型,‘tf’,‘h5’,目前tf已经禁用了(tensorflow2.0中)

 from keras.models import load_model model.save('my_model.h5') # creates a HDF5 file 'my_model.h5' del model # deletes the existing model # returns a compiled model # identical to the previous one model = load_model('my_model.h5') 
 

  tf.keras.Model.save_weights():保存所有图层权重

 save_weights( filepath, overwrite=True, save_format=None )

  tf.keras.Model.summary():打印网络的字符串摘要

 summary( line_length=None, positions=None, print_fn=None ) 

   参数:

    line_length: 打印行的总长度(例如,将其设置为使显示适应不同的终端窗口大小)。

    positions: 每行中日志元素的相对或绝对位置。如果未提供,则默认为[.33, .55, .67, 1.]。

    print_fn: 打印功能。默认为print。它将在摘要的每一行上调用。您可以将其设置为自定义函

      数以捕获字符串摘要。

 

  tf.keras.Model.to_json():

  返回包含网络配置的JSON字符串

    要从保存文件JSON加载网络,请使用

       keras.models.model_from_json(json_string, custom_objects={})。

  tf.keras.Model.to_yaml():

  返回包含网络配置的yaml字符串

    要从yaml保存文件加载网络,请使用

       keras.models.model_from_yaml(yaml_string, custom_objects={})。

 


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