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从keras dropout层提取dropout蒙版?
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Stack Overflow用户
提问于 2019-09-21 03:01:32
回答 2查看 1.3K关注 0票数 3

我想在训练时从Sequential Keras模型中的dropout层提取并存储1/0的dropout掩码数组。我想知道在Keras中是否有一种直接的方法来做到这一点,或者我是否需要切换到tensorflow (How to get the dropout mask in Tensorflow)。

将非常感谢您的帮助!我对TensorFlow和Keras还很陌生。

dropout层有几个函数(dropout_layer.get_output_mask(),dropout_layer.get_input_mask()),我试着使用它,但在调用上一层之后得到了None

代码语言:javascript
运行
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model = tf.keras.Sequential()
model.add(tf.keras.layers.Flatten(name="flat", input_shape=(28, 28, 1)))
model.add(tf.keras.layers.Dense(
    512,
    activation='relu',
    name = 'dense_1',
    kernel_initializer=tf.keras.initializers.GlorotUniform(seed=123),
    bias_initializer='zeros'))
dropout = tf.keras.layers.Dropout(0.2, name = 'dropout') #want this layer's mask

model.add(dropout)
x = dropout.output_mask
y = dropout.input_mask
model.add(tf.keras.layers.Dense(
    10,
    activation='softmax',
    name='dense_2',
    kernel_initializer=tf.keras.initializers.GlorotUniform(seed=123),
    bias_initializer='zeros'))

model.compile(...)
model.fit(...)
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回答 2

Stack Overflow用户

发布于 2019-09-21 04:03:28

它在Keras中不容易暴露。它深入到调用Tensorflow dropout为止。

因此,尽管您使用的是Keras,但它也将是图中的一个张量,可以通过名称获取(找到它的名称:In Tensorflow, get the names of all the Tensors in a graph)。

当然,这个选项缺少一些keras信息,您可能必须在Lambda层中执行此操作,以便Keras向张量添加某些信息。你必须格外小心,因为张量即使在没有训练的情况下也会存在(跳过掩模)。

现在,您也可以使用一种不那么复杂的方法,这可能会消耗一些处理:

代码语言:javascript
运行
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def getMask(x):
    boolMask = tf.not_equal(x, 0)
    floatMask = tf.cast(boolMask, tf.float32) #or tf.float64
    return floatMask

使用Lambda(getMasc)(output_of_dropout_layer)

但是,您将需要一个函数式API Model,而不是使用Sequential模型。

代码语言:javascript
运行
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inputs = tf.keras.layers.Input((28, 28, 1))
outputs = tf.keras.layers.Flatten(name="flat")(inputs)
outputs = tf.keras.layers.Dense(
    512,
    #    activation='relu', #relu will be a problem here
    name = 'dense_1',
    kernel_initializer=tf.keras.initializers.GlorotUniform(seed=123),
    bias_initializer='zeros')(outputs)

outputs = tf.keras.layers.Dropout(0.2, name = 'dropout')(outputs)
mask = Lambda(getMask)(outputs)
#there isn't "input_mask"


#add the missing relu: 
outputs = tf.keras.layers.Activation('relu')(outputs)
outputs = tf.keras.layers.Dense(
    10,
    activation='softmax',
    name='dense_2',
    kernel_initializer=tf.keras.initializers.GlorotUniform(seed=123),
    bias_initializer='zeros')(outputs)

model = Model(inputs, outputs)
model.compile(...)
model.fit(...)

训练和预测

由于您不能训练面具(这没有任何意义),因此它不应该是用于训练的模型的输出。

现在,我们可以试试这个:

代码语言:javascript
运行
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trainingModel = Model(inputs, outputs)    
predictingModel = Model(inputs, [output, mask])    

但是在预测中不存在掩模,因为dropout只应用于训练。所以这最终并没有给我们带来任何好处。

训练的唯一方法是使用虚拟损失和虚拟目标:

代码语言:javascript
运行
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def dummyLoss(y_true, y_pred):
    return y_true #but this might evoke a "None" gradient problem since it's not trainable, there is no connection to any weights, etc.    

model.compile(loss=[loss_for_main_output, dummyLoss], ....)

model.fit(x_train, [y_train, np.zeros((len(y_Train),) + mask_shape), ...)

不能保证这些方法会起作用。

票数 0
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Stack Overflow用户

发布于 2019-11-01 02:27:42

我发现了一种非常老套的方法,通过简单地扩展所提供的dropout层来实现这一点。(几乎所有代码都来自TF。)

代码语言:javascript
运行
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class MyDR(tf.keras.layers.Layer):
def __init__(self,rate,**kwargs):
    super(MyDR, self).__init__(**kwargs)

    self.noise_shape = None
    self.rate = rate


def _get_noise_shape(self,x, noise_shape=None):
    # If noise_shape is none return immediately.
    if noise_shape is None:
        return array_ops.shape(x)
    try:
        # Best effort to figure out the intended shape.
        # If not possible, let the op to handle it.
        # In eager mode exception will show up.
        noise_shape_ = tensor_shape.as_shape(noise_shape)
    except (TypeError, ValueError):
        return noise_shape

    if x.shape.dims is not None and len(x.shape.dims) == len(noise_shape_.dims):
        new_dims = []
        for i, dim in enumerate(x.shape.dims):
            if noise_shape_.dims[i].value is None and dim.value is not None:
                new_dims.append(dim.value)
            else:
                new_dims.append(noise_shape_.dims[i].value)
        return tensor_shape.TensorShape(new_dims)

    return noise_shape

def build(self, input_shape):
    self.noise_shape = input_shape
    print(self.noise_shape)
    super(MyDR,self).build(input_shape)

@tf.function
def call(self,input):
    self.noise_shape = self._get_noise_shape(input)
    random_tensor = tf.random.uniform(self.noise_shape, seed=1235, dtype=input.dtype)
    keep_prob = 1 - self.rate
    scale = 1 / keep_prob
    # NOTE: if (1.0 + rate) - 1 is equal to rate, then we want to consider that
    # float to be selected, hence we use a >= comparison.
    self.keep_mask = random_tensor >= self.rate
    #NOTE: here is where I save the binary masks. 
    #the file grows quite big!
    tf.print(self.keep_mask,output_stream="file://temp/droput_mask.txt")

    ret = input * scale * math_ops.cast(self.keep_mask, input.dtype)
    return ret
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原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/58033895

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