Keras 学习笔记(一)编码与简单快速上手

2020-11-13 10:40:54 浏览数 (1)

1. 使用Keras对类别进行编码,如one-hot

参考 keras中to_categorical函数解析

简单来说,to_categorical就是将类别向量转换为二进制(只有0和1)的矩阵类型表示。其表现为将原有的类别向量转换为独热编码的形式。先上代码看一下效果:

代码语言:javascript复制
from keras.utils.np_utils import *
#类别向量定义
b = [0,1,2,3,4,5,6,7,8]
#调用to_categorical将b按照9个类别来进行转换
b = to_categorical(b, 9)
print(b)
 
执行结果如下:
[[1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.]
 [0. 1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 1. 0. 0. 0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0. 0. 1. 0. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. 0. 0.]
 [0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. 0.]
 [0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1.]]

2. 快速开始:30 秒上手 Keras

Keras 的核心数据结构是 model,一种组织网络层的方式。最简单的模型是 Sequential 顺序模型,它由多个网络层线性堆叠。对于更复杂的结构,你应该使用 Keras 函数式 API,它允许构建任意的神经网络图。

Sequential 模型如下所示:

代码语言:javascript复制
from keras.models import Sequential

model = Sequential()

可以简单地使用 .add() 来堆叠模型:

代码语言:javascript复制
from keras.layers import Dense

model.add(Dense(units=64, activation='relu', input_dim=100))
model.add(Dense(units=10, activation='softmax'))

在完成了模型的构建后, 可以使用 .compile() 来配置学习过程:

代码语言:javascript复制
model.compile(loss='categorical_crossentropy',
              optimizer='sgd',
              metrics=['accuracy'])

如果需要,你还可以进一步地配置你的优化器。Keras 的核心原则是使事情变得相当简单,同时又允许用户在需要的时候能够进行完全的控制(终极的控制是源代码的易扩展性)。

代码语言:javascript复制
model.compile(loss=keras.losses.categorical_crossentropy,
              optimizer=keras.optimizers.SGD(lr=0.01, momentum=0.9, nesterov=True))

现在,你可以批量地在训练数据上进行迭代了:

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# x_train 和 y_train 是 Numpy 数组 -- 就像在 Scikit-Learn API 中一样。
model.fit(x_train, y_train, epochs=5, batch_size=32)

或者,你可以手动地将批次的数据提供给模型:

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model.train_on_batch(x_batch, y_batch)

只需一行代码就能评估模型性能:

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loss_and_metrics = model.evaluate(x_test, y_test, batch_size=128)

或者对新的数据生成预测:

代码语言:javascript复制
classes = model.predict(x_test, batch_size=128)

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