浅谈keras 的抽象后端(from keras import backend as K)

keras后端简介:

Keras 是一个模型级库,为开发深度学习模型提供了高层次的构建模块。它不处理诸如张量乘积和卷积等底层操作,目的也就是尽量不重复造轮子。

但是底层操作还是需要的, 所以keras 依赖于一个专门的、优化的张量操作库来完成这个操作。

我们可以简单的认为这是 Keras 的「后端引擎」, keras 有三个后端实现可用 、 即: TensorFlow 后端,Theano 后端,CNTK 后端。

如果你需要修改你的后端, 只要将字段 backend 更改为 theano 或 cntk,Keras 将在下次运行 Keras 代码时使用新的配置。

你也可以定义环境变量 KERAS_BACKEND,这会覆盖配置文件中定义的内容:

定义的方式如下。

KERAS_BACKEND=tensorflow python -c “from keras import backend” Using
TensorFlow backend.

在 Keras 中,可以加载比 “tensorflow”, “theano” 和 “cntk” 更多的后端, 即可以选择你自己所定义的后端。

Keras 也可以使用外部后端,这可以通过更改 keras.json 配置文件和 “backend” 设置来执行。

假设您有一个名为 my_module 的 Python 模块,您希望将其用作外部后端。keras.json 配置文件将更改如下:

{
“image_data_format”: “channels_last”,
“epsilon”: 1e-07,
“floatx”: “float32”,
“backend”: “my_package.my_module” }

必须验证外部后端才能使用,有效的后端必须具有以下函数:placeholder, variable and function.

如果由于缺少必需的条目而导致外部后端无效,则会记录错误,通知缺少哪些条目。

下面我们来看一下 keras 的 json 文件中其他的一些更加详细的配置;

The keras.json 配置文件包含以下设置, 你可以通过编辑 $ HOME/.keras/keras.json 来更改这些设置。

{
“image_data_format”: “channels_last”,
“epsilon”: 1e-07,
“floatx”: “float32”,
“backend”: “tensorflow” }

第一个参数 image_data_format 的可选参数为 : “channels_last” 或者 “channels_first”,当然, 从名字中你就可以看出他们的作用是什么;

如果是 tensorflow作为后端, 那么就应当是channel last , 也就是输入的tensor的shape (height, width, channels);

如果是 theano, 那么就是 channel first。

epsilon: 浮点数,用于避免在某些操作中被零除的数字模糊常量。

floatx: 字符串,“float16”, “float32”, 或 “float64”。默认浮点精度。

backend: 字符串, “tensorflow”, “theano”, 或 “cntk”。

使用抽象 Keras 后端:

如果你希望你编写的 Keras 模块与 Theano (th) 和 TensorFlow (tf) 兼容,则必须通过抽象 Keras 后端 API 来编写它们。

你可以通过以下方式导入后端模块:

from keras import backend as K

下面是后端使用的一些介绍:

这段代码实例化一个输入占位符。它等价于 tf.placeholder() 或 th.tensor.matrix(), th.tensor.tensor3(), 等等。

inputs = K.placeholder(shape=(2, 4, 5))
inputs = K.placeholder(shape=(None, 4, 5))
inputs = K.placeholder(ndim=3)

也就是说你一旦引用了 keras 的 backed, 那么大多数你需要的张量操作都可以通过统一的Keras后端接口完成,

而不关心具体执行这些操作的是Theano还是TensorFlow。

下面的代码实例化一个变量。它等价于 tf.Variable() 或 th.shared()。

import numpy as np
val = np.random.random((3, 4, 5))
var = K.variable(value=val)

var = K.zeros(shape=(3, 4, 5))
var = K.ones(shape=(3, 4, 5))

你需要的大多数张量操作都可以像在 TensorFlow 或 Theano 中那样完成:

b = K.random_uniform_variable(shape=(3, 4), low=0, high=1) # 均匀分布
c = K.random_normal_variable(shape=(3, 4), mean=0, scale=1) # 高斯分布
d = K.random_normal_variable(shape=(3, 4), mean=0, scale=1)

以上这篇浅谈keras 的抽象后端(from keras import backend as K)就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持我们。

(0)

相关推荐

  • Keras 使用 Lambda层详解

    我就废话不多说了,大家还是直接看代码吧! from tensorflow.python.keras.models import Sequential, Model from tensorflow.python.keras.layers import Dense, Flatten, Conv2D, MaxPool2D, Dropout, Conv2DTranspose, Lambda, Input, Reshape, Add, Multiply from tensorflow.python.ker

  • keras 多gpu并行运行案例

    一.多张gpu的卡上使用keras 有多张gpu卡时,推荐使用tensorflow 作为后端.使用多张gpu运行model,可以分为两种情况,一是数据并行,二是设备并行. 二.数据并行 数据并行将目标模型在多个设备上各复制一份,并使用每个设备上的复制品处理整个数据集的不同部分数据. 利用multi_gpu_model实现 keras.utils.multi_gpu_model(model, gpus=None, cpu_merge=True, cpu_relocation=False) 具体来说

  • 给keras层命名,并提取中间层输出值,保存到文档的实例

    更新: 感谢评论区提供的方案. 采用model.summary(),model.get_config()和for循环均可获得Keras的层名. 示例如下图 对于keras特定层的命名,只需在层内添加 name 即可 model.add(Activation('softmax',name='dense_1') ) # 注意 name 要放于函数内 #提取中间层 from keras.models import Model import keras layer_name = 'dense_1' #获

  • Keras 快速解决OOM超内存的问题

    如果在Keras内部多次使用同一个Model,例如在不同的数据集上训练同一个模型进而得到结果,会存在内存泄露的问题.在运行几次循环之后,就会报错OOM. 解决方法是在每个代码后面接clear_session()函数,显示的关闭TFGraph,再重启. 详情参考 https://keras.io/backend/#backend-functions. from keras import backend as K K.clear_session() 补充知识:Keras多次加载模型进行测试时内存溢出

  • 浅谈keras 的抽象后端(from keras import backend as K)

    keras后端简介: Keras 是一个模型级库,为开发深度学习模型提供了高层次的构建模块.它不处理诸如张量乘积和卷积等底层操作,目的也就是尽量不重复造轮子. 但是底层操作还是需要的, 所以keras 依赖于一个专门的.优化的张量操作库来完成这个操作. 我们可以简单的认为这是 Keras 的「后端引擎」, keras 有三个后端实现可用 . 即: TensorFlow 后端,Theano 后端,CNTK 后端. 如果你需要修改你的后端, 只要将字段 backend 更改为 theano 或 cn

  • 浅谈keras中的后端backend及其相关函数(K.prod,K.cast)

    一.K.prod prod keras.backend.prod(x, axis=None, keepdims=False) 功能:在某一指定轴,计算张量中的值的乘积. 参数 x: 张量或变量. axis: 一个整数需要计算乘积的轴. keepdims: 布尔值,是否保留原尺寸. 如果 keepdims 为 False,则张量的秩减 1. 如果 keepdims 为 True,缩小的维度保留为长度 1. 返回 x 的元素的乘积的张量. Numpy 实现 def prod(x, axis=None

  • 浅谈keras中的batch_dot,dot方法和TensorFlow的matmul

    概述 在使用keras中的keras.backend.batch_dot和tf.matmul实现功能其实是一样的智能矩阵乘法,比如A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L都是二维矩阵,中间点表示矩阵乘法,AG 表示矩阵A 和G 矩阵乘法(A 的列维度等于G 行维度),WX=Z import keras.backend as K import tensorflow as tf import numpy as np w = K.variable(np.random.randint(10,siz

  • 基于keras中import keras.backend as K的含义说明

    原理介绍 keras是一种基于模块的高级深度学习开发框架,它并没有仅依赖于某一种高速底层张量库,而是对各种底层张量库进行高层模块封装,让底层库完成诸如张量积.卷积操作. 目前,Keras提供了三种后端实现:TensorFlow后端,Theano后端和CNTK后端. TensorFlow是Google开发的开源符号张量操纵框架. Theano是由蒙特利尔大学的LISA Lab开发的开源符号张量操纵框架. CNTK是由Microsoft开发的用于深度学习的开源工具包. 含义 即可以使用抽象的Kera

  • 浅谈Keras中shuffle和validation_split的顺序

    模型的fit函数有两个参数,shuffle用于将数据打乱,validation_split用于在没有提供验证集的时候,按一定比例从训练集中取出一部分作为验证集 这里有个陷阱是,程序是先执行validation_split,再执行shuffle的,所以会出现这种情况: 假如你的训练集是有序的,比方说正样本在前负样本在后,又设置了validation_split,那么你的验证集中很可能将全部是负样本 同样的,这个东西不会有任何错误报出来,因为Keras不可能知道你的数据有没有经过shuffle,保险

  • 浅谈keras的深度模型训练过程及结果记录方式

    记录训练过程 history=model.fit(X_train, Y_train, epochs=epochs,batch_size=batch_size,validation_split=0.1) 将训练过程记录在history中 利用时间记录模型 import time model_id = np.int64(time.strftime('%Y%m%d%H%M', time.localtime(time.time()))) model.save('./VGG16'+str(model_id

  • 浅谈keras保存模型中的save()和save_weights()区别

    今天做了一个关于keras保存模型的实验,希望有助于大家了解keras保存模型的区别. 我们知道keras的模型一般保存为后缀名为h5的文件,比如final_model.h5.同样是h5文件用save()和save_weight()保存效果是不一样的. 我们用宇宙最通用的数据集MNIST来做这个实验,首先设计一个两层全连接网络: inputs = Input(shape=(784, )) x = Dense(64, activation='relu')(inputs) x = Dense(64,

  • 浅谈keras中的Merge层(实现层的相加、相减、相乘实例)

    [题目]keras中的Merge层(实现层的相加.相减.相乘) 详情请参考: Merge层 一.层相加 keras.layers.Add() 添加输入列表的图层. 该层接收一个相同shape列表张量,并返回它们的和,shape不变. Example import keras input1 = keras.layers.Input(shape=(16,)) x1 = keras.layers.Dense(8, activation='relu')(input1) input2 = keras.la

  • 浅谈keras中的目标函数和优化函数MSE用法

    mean_squared_error / mse 均方误差,常用的目标函数,公式为((y_pred-y_true)**2).mean() model = Sequential() model.add(Dense(64, init='uniform', input_dim=10)) model.add(Activation('tanh')) model.add(Activation('softmax')) sgd = SGD(lr=0.1, decay=1e-6, momentum=0.9, ne

  • 浅谈keras中自定义二分类任务评价指标metrics的方法以及代码

    对于二分类任务,keras现有的评价指标只有binary_accuracy,即二分类准确率,但是评估模型的性能有时需要一些其他的评价指标,例如精确率,召回率,F1-score等等,因此需要使用keras提供的自定义评价函数功能构建出针对二分类任务的各类评价指标. keras提供的自定义评价函数功能需要以如下两个张量作为输入,并返回一个张量作为输出. y_true:数据集真实值组成的一阶张量. y_pred:数据集输出值组成的一阶张量. tf.round()可对张量四舍五入,因此tf.round(

随机推荐