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在TensorFlow 2.0中实现自动编码器

这篇文章是一个尝试,为TensorFlow 2.0工作的实体做出贡献。将讨论自动编码器的子类API实现。...但是可以选择对模型学习贡献最大的数据部分,从而减少计算量。选择数据重要部分的过程称为特征选择,它是自动编码器的用例之一。 究竟什么是自动编码器?...而不是找到函数映射的功能 x到其相应的值或标签y,它的目的是找到函数映射功能x本身x。 自动编码器内部会发生什么。用一个自动编码器的图形说明。 ?...首先定义一个Encoder 继承的类,将tf.keras.layers.Layer其定义为层而不是模型。为什么是图层而不是模型?回想一下,编码器是一个组件的的自动编码器模型。...然后将其隐藏层连接到一个层,该层将数据表示从较低维度解码为其原始维度。因此解码器层的“输出”是来自数据表示z的重建数据x。最终解码器的输出是自动编码器的输出。

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深度学习入门:用MNIST完成Autoencoder

❈ Abstract: 用Tensorflow完成Autoencoder的实现,简单介绍了一下什么是Autoencoder以及Autoencoder的应用。...Autoencoder是一种数据的压缩算法,其中数据的压缩和解压缩函数必须是数据相关的,有损的,从样本中自动学习的。在大部分提到自动编码器的场合,压缩和解压缩的函数是通过神经网络实现的。...在这里,我来给大家完成一个MNIST数据集的Autoencoder ? ?...首先我们先建立一个单层ReLu隐藏层来完成一个很简单的Autoencoder,这一层是用来做压缩的。然后encoder就是输入层和隐藏层,decoder是隐藏层和输出层。...这句话比较难理解,就是输入层进行输入,经中间的隐藏层来进行一些变换,隐藏层为encoder和decoder共有。

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    《Scikit-Learn与TensorFlow机器学习实用指南》第15章 自编码器

    在本章中,我们将更深入地解释自编码器如何工作,可以施加什么类型的约束以及如何使用 TensorFlow 实现它们,无论是降维,特征提取,无监督预训练还是生成模型。...您可以用这种方式轻松地训练更多的自编码器,构建一个非常深的栈式自编码器。 为了实现这种多阶段训练算法,最简单的方法是对每个阶段使用不同的 TensorFlow 图。...因此,该阶段将训练隐藏层1和输出层(即,第一自编码器)的权重和偏置。 图中的右列是运行第二阶段训练所需的一组操作。它增加了训练操作,目的是使隐藏层 3 的输出尽可能接近隐藏层 1 的输出。...注意,我们必须在运行阶段 2 时冻结隐藏层 1。此阶段将训练隐藏层 1 的权重和偏置给隐藏的层 2 和 3(即第二自 编码器)。...例如,如果神经元在图片中看到一只猫时强烈激活,那么激活它的图片最显眼的地方都会包含猫。 然而,对于较低层,这种技术并不能很好地工作,因为这些特征更小,更抽象,因此很难准确理解神经元正在为什么而兴奋。

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    深度学习中的自动编码器:TensorFlow示例

    大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 什么是自动编码器?   自动编码器是重建输入的绝佳工具。简单来说,机器就是一个图像,可以生成一个密切相关的图片。...此外,自动编码器可用于生成生成学习模型。例如,神经网络可以用一组面部训练,然后可以产生新的面部。 Autoencoder如何工作?   自动编码器的目的是通过仅关注基本特征来产生输入的近似值。...另一个有用的自动编码器系列是变分自动编码器。这种类型的网络可以生成新图像。想象一下,你用一个男人的形象训练一个网络; 这样的网络可以产生新的面孔。...您将训练堆叠自动编码器,即具有多个隐藏层的网络。您的网络将有一个1024点的输入图层,即32×32,即图像的形状。编码器块将具有一个具有300个神经元的顶部隐藏层,具有150个神经元的中心层。...解码器块与编码器对称。您可以在下图中显示网络。请注意,您可以更改隐藏层和中间层的值。   构建自动编码器与任何其他深度学习模型非常相似。

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    《Scikit-Learn与TensorFlow机器学习实用指南》 第15章 自编码器

    在本章中,我们将更深入地解释自编码器如何工作,可以施加什么类型的约束以及如何使用 TensorFlow 实现它们,无论是用来降维,特征提取,无监督预训练还是作为生成式模型。...您可以用这种方式轻松地训练更多的自编码器,构建一个非常深的栈式自编码器。 为了实现这种多阶段训练算法,最简单的方法是对每个阶段使用不同的 TensorFlow 图。...因此,该阶段将训练隐藏层1和输出层(即,第一自编码器)的权重和偏置。 图中的右列是运行第二阶段训练所需的一组操作。它增加了训练操作,目的是使隐藏层 3 的输出尽可能接近隐藏层 1 的输出。...注意,我们必须在运行阶段 2 时冻结隐藏层 1。此阶段将训练隐藏层 2 和 3 的权重和偏置(即第二自编码器)。...例如,如果神经元在图片中看到一只猫时强烈激活,那么激活它的图片最显眼的地方都会包含猫。 然而,对于较低层,这种技术并不能很好地工作,因为这些特征更小,更抽象,因此很难准确理解神经元正在为什么而兴奋。

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    《机器学习实战:基于Scikit-Learn、Keras和TensorFlow》第16章 使用RNN和注意力机制进行自然语言处理

    对于Sequential模型,使用遮挡层,并自动向前传递遮挡是最佳的。但复杂模型上不能这么做,比如将Conv1D层与循环层混合使用时。...剩下的解码器就和之前一样工作:在每个时间步,记忆单元接收输入,加上上一个时间步的隐藏态,最后(这一步图上没有画出)加上上一个时间步的目标词(或推断时,上一个时间步的输出)。 ?...对齐模型展示在图的右边:一开始是一个时间分布紧密层,其中有一个神经元,它接收所有编码器的输出,加上解码器的上一个隐藏态(即h(2))。...另外,TF Hub团队正向TensorFlow 2 移植基于Transformer的模块,很快就可以用了。同时,我希望我向你展示了自己实现Transformer并不难,这是一个很好的练习!...为什么使用编码器-解码器RNN,而不是普通的序列到序列RNN,来做自动翻译? 如何处理长度可变的输入序列?长度可变的输出序列怎么处理? 什么是集束搜索,为什么要用集束搜索?

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    基于TensorFlow理解三大降维技术:PCA、t-SNE 和自编码器

    为了实现这一目标,我将深入到每种方法的内部,并且将使用 TensorFlow 从零开始为每种方法编写代码(t-SNE 除外)。为什么选择 TensorFlow?...图 1:PCA 工作流程 所以,你为什么要关心这个?实际上,这两个流程中有一些非常基本的东西,能够给我们理解 PCA 提供很大帮助。...图 6 给出了一个用于 4 维鸢尾花数据集的基本自编码器,其中输入层到隐藏层之间的连接线被称为编码器(encoder),而隐藏层到输出层之间的线被称为解码器(decoder)。 ?...自编码器始于一些随机的低维表征(z)并会通过梯度下降改变其输入层和隐藏层以及隐藏层和输出层之间连接的权重,从而找到它们的解。...让我们用 TensorFlow 实现一个基于鸢尾花数据集的基本自编码器,并且绘图。 代码(自编码器) 同样,我们将其分成了 fit 和 reduce。

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    如何利用自编码器实现协同过滤方法

    深度自编码器(Deep Autoencoder)由两个对称的深度信念网络组成,它相比常见的自编码器加入了更多隐藏层。...目录: 本文简介 深度自动编码器 模型实施 1 介绍 自动编码器是一种深度学习神经网络架构,可实现协同过滤领域最佳的性能。文章的第一部是理论概述,将会介绍简单的自动编码器及深度自编码器的基础数学概念。...在结构上,自编码器的形式是一个前馈神经网络,由输入层、一个隐藏层和一个输出层(图 1)构成。...自编码器的隐藏层比输入层小,这使得模型可以通过学习数据中的相关性在隐藏层中创建数据的压缩表示。 输入层到隐藏层的转换被称为编码步骤,从隐藏层到输出层的转换称为解码步骤。...深度自编码器 简单自动编码器的扩展版是 Deep Autoencoder(图 2)。从图 2 中可以看出,它与简单的计数器部分唯一的区别在于隐藏层的数量。 ? 图 2. 深度自编码器的架构。

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    如何利用自编码器实现协同过滤方法

    目录: 本文简介 深度自动编码器 模型实施 1 介绍 自动编码器是一种深度学习神经网络架构,可实现协同过滤领域最佳的性能。文章的第一部是理论概述,将会介绍简单的自动编码器及深度自编码器的基础数学概念。...在结构上,自编码器的形式是一个前馈神经网络,由输入层、一个隐藏层和一个输出层(图 1)构成。...自编码器的隐藏层比输入层小,这使得模型可以通过学习数据中的相关性在隐藏层中创建数据的压缩表示。 输入层到隐藏层的转换被称为编码步骤,从隐藏层到输出层的转换称为解码步骤。...深度自编码器 简单自动编码器的扩展版是 Deep Autoencoder(图 2)。从图 2 中可以看出,它与简单的计数器部分唯一的区别在于隐藏层的数量。 ? 图 2. 深度自编码器的架构。...额外的隐藏层使自编码器可以从数学上学习数据中更复杂的底层模式。深度自编码器的第一层可以学习原始输入中的一阶特征(例如图像中的边缘)。

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    自动编码器重建图像及Python实现

    大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 自动编码器简介 自动编码器(一下简称AE)属于生成模型的一种,目前主流的生成模型有AE及其变种和生成对抗网络(GANs)及其变种。...随着深度学习的出现,AE可以通过网络层堆叠形成深度自动编码器来实现数据降维。...通过编码过程减少隐藏层中的单元数量,可以以分层的方式实现降维,在更深的隐藏层中获得更高级的特征,从而在解码过程中更好的重建数据。...: 一般会给自编码器增加 WT = W 的限制 AE算法伪代码 AE算法伪代码如下图2所示: 深度自编码(DAE) 利用自编码器的隐藏层作为下一个自动编码器的输入可以实现堆叠自动编码器而形成深度自动编码器...为避免隐藏层繁琐的查找表表示,深度自动编码器减少了隐藏层单元数,进而更容易提取到更好的特征。简而言之,DAE相较于AutoEncoder原理相同,只是网络层数更深。

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    【业界】亚马逊宣布开源深度学习工具,“Open”AI或成主流?

    即便是简单的3层自动编码器,加上一个有上亿节点的输入层(每一个节点代表一件商品),以及一个包含1000节点的隐藏网络,还有一个能反映输入层的输出层,所需要学习的参数就可以达到10亿以上。...举例来说,一个3层的自动编码加权矩阵,加上输入时的800万个界定,以及输出层和隐藏层的256个节点,运行一次简单的计算就需要消耗8G的内存。...使用开放资源软件以及上千万用户的消费数据来训练这样的网络,用市场上最快的GPU也得花上数周才能得到结果。亚马逊意识到,如果不能写出软件,然后在多个GPU中分配这些计算的话,他们是不会有大的进步的。...但是,DSSTNE还不支持图像识别所需要的卷积层,在一些自然语言理解和语音识别任务所需要的复发层中,支持也很有限。 该怎么用DSSTNE训练神经网络模型?...然后在指定数据集中尝试运行一个自动编码器。 1.1 生成输入数据集: ? 1.2 生成输出数据: ? 2. 训练:3层神经网络的隐藏层有128个节点 ? 3. 预测: ? 总结 ?

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    fastText、TextCNN、TextRNN…这套NLP文本分类深度学习方法库供你选择

    注意机制: 传输编码器输入列表和解码器的隐藏状态 计算每个编码器输入隐藏状态的相似度,以获得每个编码器输入的可能性分布。 基于可能性分布的编码器输入的加权和。...所以我们应该提供我们从以前的时间戳获得的输出,并继续进程直到我们到达“_END”指令。 注意事项: 这里我使用两种词汇。 一个是由编码器使用的单词; 另一个是用于解码器的标签。...但是,Transformer,它仅仅依靠注意机制执行这些任务,是快速的、实现新的最先进的结果。 它还有两个主要部分:编码器和解码器。看以下内容: 编码器: 共6层,每个层都有两个子层。...除了每个编码器层中的两个子层之外,解码器插入第三子层,其在编码器堆栈的输出上执行多向注意。 与编码器类似,我们采用围绕每个子层的残余连接,然后进行层归一化。...详情: 输入模块: 一个句子:使用gru获取隐藏状态b.list的句子:使用gru获取每个句子的隐藏状态。例如 [隐藏状态1,隐藏状态2,隐藏状态...,隐藏状态n]。

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    TensorFlow 1.x 深度学习秘籍:6~10

    第一个是编码器,它在嵌入空间中工作,非常紧密地映射相似的单词。 编码器理解训练示例的含义,并产生张量作为输出。 然后只需将编码器的最后一个隐藏层连接到解码器的初始层,即可将该张量传递给解码器。...解码器产生对率,然后将其贪婪地转换为目标语言的单词。 例如,此处显示了从越南语到英语的自动翻译: 用英语输入的句子:小时候,我认为朝鲜是世界上最好的国家,我经常唱歌&。 我们没有什么可嫉妒的。...它们与第 7 章“无监督学习”的 RBM 非常相似,但有一个很大的区别-自编码器中神经元的状态是确定性的,而在 RBM 中,神经元是概率性的: 根据隐藏层的大小,自编码器分为不完整(隐藏层的神经元少于输入层...自编码器中的学习包括在隐藏层上开发输入信号的紧凑表示,以便输出层可以忠实地再现原始输入: 具有单个隐藏层的自编码器 准备 此秘籍将使用自编码器进行图像重建; 我们将在 MNIST 数据库上训练自编码器...去噪自编码器属于过完整自编码器的类别,因为当隐藏层的尺寸大于输入层的尺寸时,它会更好地工作。

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    自编码器,做主成分提取,了解一下

    咋一看,自编码器的工作就是学会简单的把输入值copy到输出,然而,训练网络的时候,可以从各个角度进行约束网络,使它不能够做简单的复制,进而能够训练出有效的网络。...接下来,我们将更进一步的学习自编码器的工作原理,不管是在降维,特征提取,无监督预训练,还是生成模型,以及可以实施哪些约束,以及如何在tensorflow中实现。...在上面的例子中,仅仅有一个包含两个神经元的隐藏层(编码),和一个由三个神经元组成的输出层(解码)。由于自编码器在尽力的恢复输入数据,所以输出通常也被称为重构。...由于这个内部呈现跟输入数据比起来维度更低,所以自编码器被认为是不完整的,一个不完整的自编码器不能简单的复制输入到编码,也就是说,它必须找到一个模式来输出输入的近似。...) # no labels (unsupervised) codings_val = codings.eval(feed_dict={X: X_test}) 下图显示了原始数据(左侧),和自编码器的隐藏层的输出

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    从模型到算法,详解一套AI聊天机器人是如何诞生的

    其中的编码器 RNN 一次构想一条情境标记序列,并对其隐藏状态进行更新。在完成对整体情境序列的处理之后,其会生成一项最终隐藏状态——此状态将包含情境意识并被用于生成答案。 解码器如何工作?...在每一时间步长当中,该层会获取解码器的隐藏状态,并立足其词汇表中的所有单词输出一条概率分布结果。 以下为回复内容的生成方式: 利用最终编码器隐藏状态(h_o)对解码器隐藏状态进行初始化。...将 标记作为初始输入内容传递至解码器,借此更新隐藏状态至 (h_1) 从 softmax 层(使用 h_1)进行首词汇(w_1)取样(或者选取最大概率)。...我在之前提到的模型要求编码器与解码器拥有同样的状态大小。大家可以添加一个映射(密集)层以将编码器的最终状态映射为初始解码器状态,从而回避这一要求。 使用字符——而非单词或字节对编码——来构建词汇表。...泛型响应 通过最大可能性方式训练出的生成式模型往往倾向于作出最为泛用的回复预测内容,例如“好的”、“不”、“是的”以及“我不知道”等等。

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    深度学习算法(第27期)----栈式自编码器

    这种有多个隐藏层的自编码器被称为栈式自编码器(类似内存中的堆栈),也称为深度自编码器。...增加更多的层,有助于自编码器学到更为复杂的编码,然而,需要注意的是不能够让自编码器太过强大,假设一个自编码器太过强大,而学到了将每一个输入映射为一个任意值,而解码的时候反向映射。...显然,这样的自编码器能够很完美的重构训练数据,但是并没有学到任何有效的表现数据的方法,泛化能力必然一塌糊涂。 栈式自编码器一般是一个关于中心隐藏层(编码层)对称的结构,或者说像一个三明治。...tensorflow 实现 我们可以用常规的深度MLP来实现一个栈式自编码器,如之前所学的一样: 深度学习三人行(第3期)----TensorFlow从DNN入手 如下代码创建了一个MNIST的栈式自编码器...其实在tensorflow中,用fully_connected()函数实现这个权重捆绑还是有一些麻烦的,一般手动定义这些层还是比较简单的,虽然下面代码看起来有些冗余: activation = tf.nn.elu

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    深度学习算法(第26期)----深度网络中的自编码器

    咋一看,自编码器的工作就是学会简单的把输入值copy到输出,然而,训练网络的时候,可以从各个角度进行约束网络,使它不能够做简单的复制,进而能够训练出有效的网络。...接下来,我们将更进一步的学习自编码器的工作原理,不管是在降维,特征提取,无监督预训练,还是生成模型,以及可以实施哪些约束,以及如何在tensorflow中实现。...在上面的例子中,仅仅有一个包含两个神经元的隐藏层(编码),和一个由三个神经元组成的输出层(解码)。由于自编码器在尽力的恢复输入数据,所以输出通常也被称为重构。...由于这个内部呈现跟输入数据比起来维度更低,所以自编码器被认为是不完整的,一个不完整的自编码器不能简单的复制输入到编码,也就是说,它必须找到一个模式来输出输入的近似。...) # no labels (unsupervised) codings_val = codings.eval(feed_dict={X: X_test}) 下图显示了原始数据(左侧),和自编码器的隐藏层的输出

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    《机器学习实战:基于Scikit-Learn、Keras和TensorFlow》第17章 使用自编码器和GAN做表征学习和生成式学习

    在这个例子中,只有一个由两个神经元(编码器)组成的隐藏层和一个由三个神经元(解码器)组成的输出层。...,自编码器可以有多个隐藏层。...例如,一个用于 MNIST 的自编码器(在第 3 章中介绍)可能有 784 个输入,其次是一个隐藏层,有 100 个神经元,然后是一个中央隐藏层,有 30 个神经元,然后是另一个隐藏层,有 100 个神经元...具体来说,如果自编码器总共具有N个层(不算输入层),并且 WL 表示第Lth层的连接权重(例如,层 1 是第一隐藏层,则层N / 2是编码层,而层N是输出层),则解码器层权重可以简单地定义为:WN–L+...最后,我们用所有这些自编码器创建一个三明治结构,见图17-7(即,先把每个自编码器的隐藏层叠起来,再加上输出层)。这样就得到了最终的栈式自编码器(见notebook)。

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    TensorFlow 深度学习第二版:1~5

    对于这个例子,我将把训练与四个隐藏层结合起来。因此,我们将分类器称为深度前馈 MLP。请注意,我们还需要在每个层中使用权重(输入层除外),以及每个层中的偏差(输出层除外)。...对比分歧的第一步是用训练向量初始化可见单元。 下一步是使用等式 5 计算所有隐藏单元,同时使用可见单元,然后使用等式 4 从隐藏单元重建可见单元。最后,隐藏单元用重建的可见单元更新。...GridSearchCV是自动测试和优化超参数的好方法。我经常在 Scikit-learn 中使用它。...因此,有必要问一下卷积架构是否可以在我们之前展示的自编码器架构上更好地工作。我们将分析编码器和解码器在卷积自编码器中的工作原理。 编码器 编码器由三个卷积层组成。...但是,将此技术应用于 MNIST 数据集并不能说明其真正的力量。因此,现在是时候看到一个更现实的问题,我们可以应用自编码器技术。

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