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机器学习笔记 – 自动编码器autoencoder

自动编码器包含三个组件:压缩数据编码(输入)部分、处理压缩数据(或瓶颈)组件和解码器(输出)部分。当数据被输入自动编码器时,它会被编码,然后压缩到更小尺寸。...训练完网络后,训练好模型就可以合成相似的数据,并添加或减去某些目标特征。例如,您可以加了噪声图像上训练自动编码器,然后使用经过训练模型从图像中去除噪声。...解码器:解码器和编码器一样也是一个前馈网络,结构与编码器相似。该网络负责将输入从代码重建回原始维度。 首先,输入通过编码器进行压缩并存储称为code,然后解码器从代码解压缩原始输入。...为了实现这一点,自动编码器试图最小化损失函数添加一个正则化项或惩罚项。 收缩自动编码器通常仅作为其他几种自动编码器节点存在。...训练过程很稳定,没有出现过拟合迹象 对应去噪结果图,左边是添加噪声原始MNIST数字,而右边是去噪自动编码器输出——可以看到去噪自动编码器能够消除噪音同时从图像恢复原始信号

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TensorFlow 2.0实现自动编码器

https://www.tensorflow.org/install 深入研究代码之前,首先讨论一下自动编码器是什么。 自动编码器 处理机器学习大量数据,这自然会导致更多计算。...最后为了TensorBoard记录训练摘要,使用tf.summary.scalar记录重建误差值,以及tf.summary.image记录原始数据和重建数据小批量。...可以做很多事情来改善这个结果,例如添加更多层和/或神经元,或者使用卷积神经网络架构作为自动编码器模型基础,或者使用不同类型自动编码器。 总结 自动编码器降低维数非常有用。...但它也可以用于数据去噪,以及用于学习数据集分布。希望本文中已经涵盖了足够内容,让您了解有关自动编码器更多信息!...TensorFlow: 2015 年异构系统上大规模机器学习。 Chollet,F。(2016年5月14日)。Keras建立自动编码器

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独家 | 自动编码器是什么?教你如何使用自动编码器增强模糊图像

这正是深度学习和自动编码器用武之地。 下面将介绍什么是自动编码器,以及工作原理。然后,我们会给一个实际案例——基于Python自动编码器提高图像分辨率。...必备条件:熟悉Keras,基于神经网络和卷积层图像分类。 一、什么是自动编码器 Pulkit Sharma文章给出了如下定义: “自动编码器本质上是学习输入数据低维特征表示神经网络结构。”...然而,一般配置系统上处理这些图像需要消耗相当多计算资源。因此,我们需要裁剪所有图像尺寸。 模型训练数据准备 接下来,我们将数据集(图像)分成两组——训练和验证。...作为一个提高分辨率任务,我们降低原始图像分辨率,并将其输入到模型。 如下是处理后输入图片: ? 我们将使用下面的函数来降低所有图像分辨率,并创建一组单独低分辨率图像。...Keras很容易实现,仅需执行.summary( )函数即可: autoencoder.summary() ?

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OpenCV钢铁平面焊接缺陷检测案例

焊接接头缺陷可能导致零件和组件报废、昂贵维修费用、工作条件下性能显著降低极端情况下,还可能导致导致财产和生命损失灾难性故障。...原始图像存储‘images’目录,分割后图像存储‘labels’目录。...U3是上采样操作输出层 A1, A2, A3是跳跃连接 左侧是收缩路径,应用常规卷积和最大池操作 图像尺寸逐渐减小,而深度逐渐增加 右边是展开路径,在这里应用(上采样)转置卷积和常规卷积操作 扩展路径...,图像尺寸逐渐增大,深度逐渐减小 为了得到更精确位置,扩展路径每一步,我们使用跳跃连接,将转置卷积层输出与来自编码器相同级别的特征图连接在一起:A1 = U1 + C3A2 = U2 +...测试模型 由于模型输入尺寸为512x512x3,我们将输入尺寸调整为这个尺寸。接下来,我们将图像归一化,将其除以255,这样计算速度更快。 该图像被输入到模型,用于预测二进制输出。

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使用计算机视觉算法检测钢板焊接缺陷

焊接接头缺陷可能导致零件和组件报废、昂贵维修费用、工作条件下性能显著降低,以及极端情况下,还会导致财产和生命损失灾难性故障。...先决条件 对机器学习基本理解 卷积神经网络基本思想 了解卷积、最大池化和上采样操作 U-Net架构思路 对残差块跳过连接基本理解(可选) 使用 Python、TensorFlow 和 Keras...(x,y) 尺寸位于框左下边缘。 箭头表示不同操作。 图层名称图层下方提供。...右侧是扩展路径,其中应用了 (上采样) 转置卷积和常规卷积操作 扩展路径,图像尺寸逐渐增大,深度逐渐减小 为了获得更精确位置,扩展每个步骤,我们通过将转置卷积层输出与来自编码器特征图同一级别连接来使用跳过连接...我们使用批量处理大小为 10 100 个 epoch(模型在所有输入上运行次数)。 测试模型 由于模型输入尺寸为 512x512x3 ,因此我们已将输入大小调整为该尺寸

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TensorBoard中使用t-SNE实现TensorFlow自动编码器可视化嵌入

将TensorBoard插在MNIST数据集上一个自动编码器上,用于演示非监督机器学习t-SNE嵌入可视化。...需要说明是,在这个项目中,我们有两种类型嵌入: 我们使用自动编码器来嵌入和压缩数据集。这是对我们数据进行无监督神经压缩,并且这样神经压缩可以揭示无标记数据可用各种任务显得非常有用。...我们将自动编码器嵌入到t-SNE来进一步压缩信息,从而可视化自动编码器嵌入过程。...嵌入一个自编码器原始MNIST输入图像上运行t-SNE嵌入相比,这里细微差别在于,我们可以看到编码器在其压缩内部层表示编码过程(在下图中称为“代码(code)”,并且通常被称为“嵌入(...下面是t-SNE默认参数下样子(困惑度(perplexity)为25,学习率(learning rate)为10): ? 请注意,主组件分析(PCA)可以以类似的方式使用

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基于CNN和LSTM气象图降水预测示例

定义问题 最原始也是最简单预测视频下一帧内容方法是使用CNN和LSTM。我们是否可以将预测天气雷达下一个捕获信号问题简化为预测视频下一帧问题呢(雷达讯号也是图像序列)。...为什么是卷积LSTM 如果你对神经网络和深度学习有点熟悉,你可能知道卷积神经网络(CNN)涉及分析或发现图像特定特征和形状任务上表现非常好。...数据点是从 01-01-2019 到现在随机日期和时间中挑选。由于生成图像原始尺寸太大,所以将图像从原始尺寸(700x765)缩小到(315x344)。...=0.2, random_state = 42) 模型 我使用Tensorflow和Keras框架进行开发。...模型基本上是一个自编码器。自编码器是一种神经网络,它试图降低训练数据维度,对数据进行压缩,然后可以从压缩后潜在空间分布近似值采样,以生成“新”数据。

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基于CNN和LSTM气象图降水预测示例

定义问题 最原始也是最简单预测视频下一帧内容方法是使用CNN和LSTM。我们是否可以将预测天气雷达下一个捕获信号问题简化为预测视频下一帧问题呢(雷达讯号也是图像序列)。...为什么是卷积LSTM 如果你对神经网络和深度学习有点熟悉,你可能知道卷积神经网络(CNN)涉及分析或发现图像特定特征和形状任务上表现非常好。...数据点是从 01-01-2019 到现在随机日期和时间中挑选。由于生成图像原始尺寸太大,所以将图像从原始尺寸(700x765)缩小到(315x344)。...=0.2, random_state = 42) 模型 我使用Tensorflow和Keras框架进行开发。...模型基本上是一个自编码器。自编码器是一种神经网络,它试图降低训练数据维度,对数据进行压缩,然后可以从压缩后潜在空间分布近似值采样,以生成“新”数据。

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tensorflow2.2使用Keras自定义模型指标度量

我们在这里讨论是轻松扩展keras.metrics能力。用来训练期间跟踪混淆矩阵度量,可以用来跟踪类特定召回、精度和f1,并使用keras按照通常方式绘制它们。...训练获得班级特定召回、精度和f1至少对两件事有用: 我们可以看到训练是否稳定,每个类损失图表显示时候没有跳跃太多 我们可以使用一些技巧-早期停止甚至动态改变类权值。...然而,我们例子,我们返回了三个张量:precision、recall和f1,而Keras不知道如何开箱操作。...由于tensorflow 2.2,可以透明地修改每个训练步骤工作(例如,一个小批量中进行训练),而以前必须编写一个自定义训练循环中调用无限函数,并且必须注意用tf.功能启用自动签名。...最后做一个总结:我们只用了一些简单代码就使用Keras无缝地为深度神经网络训练添加复杂指标,通过这些代码能够帮助我们训练时候更高效工作。

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TensorFlow 2 和 Keras 高级深度学习:1~5

一、使用 Keras 入门高级深度学习 第一章,我们将介绍本书中将使用三个深度学习人工神经网络。...嘈杂数据可以是带有静态噪声录音形式,然后将其转换为清晰声音。 自编码器自动从数据自动学习代码,而无需人工标记。 这样,自编码器可以无监督学习算法下分类为。...在下一节,我们将介绍自编码器另一种实际应用,称为着色自编码器。 4. 自动着色自编码器 现在,我们将致力于自编码器另一个实际应用。...对于自编码器,一种简单自动着色算法似乎是一个合适问题。 如果我们可以使用足够数量灰度照片作为输入并使用相应彩色照片作为输出来训练自编码器,则可能会在正确应用颜色时发现隐藏结构。.../img/B14853_03_13.png)] 图 3.4.2:使用编码器将灰度自动转换为彩色图像。

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TensorFlow从1到2(十一)变分自动编码器和图片自动生成

这个动作来自于你思维长期积累形成概念化和联想,也实质上相当于编码过程。你心中自动编码器”无时不在高效运转,只不过我们已经习以为常,这个“自动编码器”就是人智慧。...深度学习技术发展为自动编码器赋予了“灵魂”,自动编码器迅速出现了很多。我们早就熟悉分类算法就属于典型自动编码器,即便他们一开始表现并不像在干这个。...不像自动编码器原因主要是在学习过程,我们实际都使用了标注之后训练集,这个标注本身就是人为分类过程,这个过程称不上自动。...所以图片应用自动编码器,最终效果更类似于压缩器或者存储器,把一幅图片数据量降低。随后解码器把这个过程逆转,从一组小数据量还原为完整图片。...本例程序(本例代码来自TensorFlow官方文档),使用了平均值和对数方差,从数学性能上,对数方差数值会更稳定。基本原理是相同。 这样一个改变,使得编码结果有了很多有趣新特征。

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一种基于图像分割实现焊件缺陷检测方法 | 附源码

此外,由于焊接技术固有的弱点和金属特性,焊接总是存在某些缺陷。不可能获得完美的焊接,因此评估焊接质量非常重要。...可以通过图像来检测焊接缺陷,并精确测量每个缺陷严重性,这将有助于并避免上述危险情况出现。使用卷积神经网络算法和U-Net架构可提高检测效率,精度也能达到98.3%。 02....原始图像存储“图像”目录,分割后图像存储“标签”目录。让我们来看看这些数据:原始图像是RGB图像,用于训练模型和测试模型。这些图片尺寸各不相同。直观地,较暗部分是焊接缺陷。...来自“图像”原始图像 “标签”目录图像是二进制图像或地面真相标签。这是我们模型必须针对给定原始图像进行预测。二进制图像,像素具有“高”值或“低”值。...右侧是扩展路径,在其中应用了(向上采样)转置卷积和常规卷积运算 扩展路径,图像尺寸逐渐增大,深度逐渐减小 为了获得更好精确位置,扩展每个步骤,我们都使用跳过连接,方法是将转置卷积层输出与来自编码器特征图同一级别上连接

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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

模型自动将这个遮掩张量向前传递给所有层,只要时间维度保留着。所以例子,尽管两个GRU都接收到了遮掩张量,但第二个GRU层不返回序列(只返回最后一个时间步),遮掩张量不会传递到紧密层。...对于Sequential模型,使用遮挡层,并自动向前传递遮挡是最佳。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。...要在Keras实现双向循环层,可以keras.layers.Bidirectional层包一个循环层。...他们模型六个文本分类任务上取得了优异结果(将误差率降低了18-24%)。另外,他们证明,通过100个标签样本上微调预训练模型,可以达到10000个样本上训练效果。...为什么使用编码器-解码器RNN,而不是普通序列到序列RNN,来做自动翻译? 如何处理长度可变输入序列?长度可变输出序列怎么处理? 什么是集束搜索,为什么要用集束搜索?

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基于Seq2Seq结构和注意力机制神经机器翻译

另一方面,NMT模型训练成本很高,尤其是大规模翻译数据集上。由于使用了大量参数,它们推理时速度也明显变慢。其他限制是翻译稀有单词且无法翻译输入句子所有部分时鲁棒性。...另一方面,我们训练自己解码器RNN嵌入,其词汇量设置为语料库唯一葡萄牙语单词数量。由于模型架构复杂,我们实现了自定义训练循环来训练我们模型。...对于解码器RNN,我们训练了我们自己嵌入。对于编码器RNN,我们使用了来自Tensorflow Hub预训练英语单词嵌入。这是英语Google新闻200B语料库上经过训练基于令牌文本嵌入。...然后将这些隐藏状态和单元状态与葡萄牙语输入一起传递到解码器。我们定义了损失函数,该函数是解码器输出和先前拆分葡萄牙语输出之间计算,以及相对于编码器和解码器可训练变量梯度计算。...结论 NMT模型架构使用时极具挑战性,并且需要大量定制,例如在其训练过程。当在非常大语料库中使用预先训练嵌入来嵌入英语序列时,我们使用了转移学习原理。

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

事实上,很难记住长序列,因此识别规律非常有用,并且希望能够澄清为什么训练过程限制自编码器会促使它发现并利用数据规律。...它被迫学习输入数据中最重要特征(并删除不重要特征)。 我们来看看如何实现一个非常简单不完整编码器,以降低维度。...图17-2 用不完整线性自编码器实现PCA 笔记:可以将自编码器当做某种形式自监督学习(带有自动生成标签功能监督学习,这个例子中标签等于输入) 栈式自编码器 就像我们讨论过其他神经网络一样...例如,经验接力:将生成器每个迭代产生图片存储接力缓存(逐次丢弃旧生成图),使用真实图片和从缓存取出图片训练判别器。这样可以降低判别器对生成器最后一个输出过拟合几率。...GAN评估时一大挑战:尽管可以自动评估生成图片散度,判断质量要棘手和主观多。一种方法是让人来打分,但成本高且耗时。因此作者建议比较生成图和训练图局部图片结构,各个层次比较。

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keras自动编码器实现系列之卷积自动编码器操作

图片自动编码很容易就想到用卷积神经网络做为编码-解码器。实际操作, 也经常使用卷积自动编码器去解决图像编码问题,而且非常有效。 下面通过**keras**完成简单卷积自动编码。...编码器有堆叠卷积层和池化层(max pooling用于空间降采样)组成。 对应解码器由卷积层和上采样层组成。...('mnist') # 可视化训练结果, 我们打开终端, 使用tensorboard # tensorboard --logdir=/tmp/autoencoder # 注意这里是打开一个终端, 终端里运行...# 训练模型, 并且callbacks中使用tensorBoard实例, 写入训练日志 http://0.0.0.0:6006 from keras.callbacks import TensorBoard...自动编码器实现系列之卷积自动编码器操作就是小编分享给大家全部内容了,希望能给大家一个参考。

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TensorFlow从1到2(十)带注意力机制神经网络机器翻译

机器学习引入注意力模型,图像处理、机器翻译、策略博弈等各个领域中都有应用。这里注意力机制有两个作用:一是降低模型复杂度或者计算量,把主要资源分配给更重要内容。...编码器、解码器我们机器学习,实际都是神经网络模型。...模型构建 本例中使用编码器、解码器、注意力机制三个网络模型,都继承自keras.Model,属于三个自定义Keras模型。 三个模型共同组成了完整翻译模型。...无法用前面常用keras.models.Sequential方法直接耦合在一起。 自定义Keras模型本系列是第一次遇到,所以着重讲一下。...实现call方法,这是主要计算逻辑。模型接入到神经网络之后,训练逻辑和预测逻辑,都通过逐层调用call方法来完成计算。方法可以使用keras中原有的网络模型和自己计算通过组合来完成工作。

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测试驱动之excel文件自动使用(十二)

一般性,数据存储excel,也是一种选择,但是必须安装对应库,要不python是无法操作excel文件,安装第三方库为为xlrd,安装命令为: pipinstall xlrd 安装过程见截图...excel文件,cell是单元格,sheet是工作表,一个工作表由N个单元格来组成。...我把读取excel数据写成一个函数,先导入xlrd库,然后创建book,以及获取sheet对象,依次获取sheet对象数据,如上excel数据,如果我想获取“请你填写密码”,那么直接调用该函数...rows.append(list(sheet.row_values(row,0,sheet.ncols))) returnrows 我们已百度登录为实例,来说明excel文件自动引用...,存储excel,然后利用xlrd模块来读取excel数据,达到测试代码与数据分离。

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