keras实现深度神经网络,keras实现卷积神经网络

keras实现深度神经网络,keras实现卷积神经网络_第1张图片

1、关于keras构建的神经网络的输出结果解释

ETA:Estimated Time of Arrival。Loss:系统的损失。acc:Accuracy正确率。

谷歌人工智能写作项目:小发猫

2、如何用keras实现多变量输入神经网络?

要点如下:
1、神经网络基本结构,应该是输入层-若干个隐含层-输出层参考:一个技术宅的学习笔记。
2、输入层应该有7个输入变量。
3、隐含层层数自定,但每层要超过7个神经元。
4、输出层可以用softmax之类的函数,将隐含层的输出归并成一个。
代码请自行编写。

3、最受欢迎的 15 大 Python 库有哪些

1、Pandas:是一个Python包,旨在通过“标记”和“关系”数据进行工作,简单直观。它设计用于快速简单的数据操作、聚合和可视化,是数据整理的完美工具。
2、Numpy:是专门为Python中科学计算而设计的软件集合,它为Python中的n维数组和矩阵的操作提供了大量有用的功能。该库提供了NumPy数组类型的数学运算向量化,可以改善性能,从而加快执行速度。
3、SciPy:是一个工程和科学软件库,包含线性代数,优化,集成和统计的模块。SciPy库的主要功能是建立在NumPy上,通过其特定子模块提供有效的数值例程,并作为数字积分、优化和其他例程。
4、Matplotlib:为轻松生成简单而强大的可视化而量身定制,它使Python成为像MatLab或Mathematica这样的科学工具的竞争对手。
5、Seaborn:主要关注统计模型的可视化(包括热图),Seaborn高度依赖于Matplotlib。
6、Bokeh:独立于Matplotlib,主要焦点是交互性,它通过现代浏览器以数据驱动文档的风格呈现。
7、Plotly:是一个基于Web用于构建可视化的工具箱,提供API给一些编程语言(Python在内)。
8、Scikits:是Scikits
Stack额外的软件包,专为像图像处理和机器学习辅助等特定功能而设计。它建立在SciPy之上,中集成了有质量的代码和良好的文档、简单易用并且十分高效,是使用Python进行机器学习的实际行业标准。
9、Theano:是一个Python软件包,它定义了与NumPy类似的多维数组,以及数学运算和表达式。此库是被编译的,可实现在所有架构上的高效运行。
10、TensorFlow:是数据流图计算的开源库,旨在满足谷歌对训练神经网络的高需求,并且是基于神经网络的机器学习系统DistBelief的继任者,可以在大型数据集上快速训练神经网络。
11、Keras:是一个用Python编写的开源的库,用于在高层的接口上构建神经网络。它简单易懂,具有高级可扩展性。
12、NLTK:主要用于符号学和统计学自然语言处理(NLP) 的常见任务,旨在促进NLP及相关领域(语言学,认知科学人工智能等)的教学和研究。
13、Gensim:是一个用于Python的开源库,为有向量空间模型和主题模型的工作提供了使用工具。这个库是为了高效处理大量文本而设计,不仅可以进行内存处理,还可以通过广泛使用NumPy数据结构和SciPy操作来获得更高的效率。

4、怎样用python构建一个卷积神经网络

用keras框架较为方便

首先安装anaconda,然后通过pip安装keras

以下转自wphh的博客。

#coding:utf-8
'''
    GPU run command:
        THEANO_FLAGS=mode=FAST_RUN,device=gpu,floatX=float32 python cnn.py
    CPU run command:
        python cnn.py
2016.06.06更新:
这份代码是keras开发初期写的,当时keras还没有现在这么流行,文档也还没那么丰富,所以我当时写了一些简单的教程。
现在keras的API也发生了一些的变化,建议及推荐直接上keras.io看更加详细的教程。
'''
#导入各种用到的模块组件
from __future__ import absolute_import
from __future__ import print_function
from keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator
from keras.models import Sequential
from keras.layers.core import Dense, Dropout, Activation, Flatten
from keras.layers.advanced_activations import PReLU
from keras.layers.convolutional import Convolution2D, MaxPooling2D
from keras.optimizers import SGD, Adadelta, Adagrad
from keras.utils import np_utils, generic_utils
from six.moves import range
from data import load_data
import random
import numpy as np
np.random.seed(1024)  # for reproducibility
#加载数据
data, label = load_data()
#打乱数据
index = [i for i in range(len(data))]
random.shuffle(index)
data = data[index]
label = label[index]
print(data.shape[0], ' samples')
#label为0~9共10个类别,keras要求格式为binary class matrices,转化一下,直接调用keras提供的这个函数
label = np_utils.to_categorical(label, 10)
###############
#开始建立CNN模型
###############
#生成一个model
model = Sequential()
#第一个卷积层,4个卷积核,每个卷积核大小5*5。1表示输入的图片的通道,灰度图为1通道。
#border_mode可以是valid或者full,具体看这里说明:
#激活函数用tanh
#你还可以在model.add(Activation('tanh'))后加上dropout的技巧: model.add(Dropout(0.5))
model.add(Convolution2D(4, 5, 5, border_mode='valid',input_shape=(1,28,28))) 
model.add(Activation('tanh'))
#第二个卷积层,8个卷积核,每个卷积核大小3*3。4表示输入的特征图个数,等于上一层的卷积核个数
#激活函数用tanh
#采用maxpooling,poolsize为(2,2)
model.add(Convolution2D(8, 3, 3, border_mode='valid'))
model.add(Activation('tanh'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
#第三个卷积层,16个卷积核,每个卷积核大小3*3
#激活函数用tanh
#采用maxpooling,poolsize为(2,2)
model.add(Convolution2D(16, 3, 3, border_mode='valid')) 
model.add(Activation('relu'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
#全连接层,先将前一层输出的二维特征图flatten为一维的。
#Dense就是隐藏层。16就是上一层输出的特征图个数。4是根据每个卷积层计算出来的:(28-5+1)得到24,(24-3+1)/2得到11,(11-3+1)/2得到4
#全连接有128个神经元节点,初始化方式为normal
model.add(Flatten())
model.add(Dense(128, init='normal'))
model.add(Activation('tanh'))
#Softmax分类,输出是10类别
model.add(Dense(10, init='normal'))
model.add(Activation('softmax'))
#############
#开始训练模型
##############
#使用SGD + momentum
#model.compile里的参数loss就是损失函数(目标函数)
sgd = SGD(lr=0.05, decay=1e-6, momentum=0.9, nesterov=True)
model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer=sgd,metrics=["accuracy"])
#调用fit方法,就是一个训练过程. 训练的epoch数设为10,batch_size为100.
#数据经过随机打乱shuffle=True。verbose=1,训练过程中输出的信息,0、1、2三种方式都可以,无关紧要。show_accuracy=True,训练时每一个epoch都输出accuracy。
#validation_split=0.2,将20%的数据作为验证集。
model.fit(data, label, batch_size=100, nb_epoch=10,shuffle=True,verbose=1,validation_split=0.2)
"""
#使用data augmentation的方法
#一些参数和调用的方法,请看文档
datagen = ImageDataGenerator(
        featurewise_center=True, # set input mean to 0 over the dataset
        samplewise_center=False, # set each sample mean to 0
        featurewise_std_normalization=True, # divide inputs by std of the dataset
        samplewise_std_normalization=False, # divide each input by its std
        zca_whitening=False, # apply ZCA whitening
        rotation_range=20, # randomly rotate images in the range (degrees, 0 to 180)
        width_shift_range=0.2, # randomly shift images horizontally (fraction of total width)
        height_shift_range=0.2, # randomly shift images vertically (fraction of total height)
        horizontal_flip=True, # randomly flip images
        vertical_flip=False) # randomly flip images
# compute quantities required for featurewise normalization 
# (std, mean, and principal components if ZCA whitening is applied)
datagen.fit(data)
for e in range(nb_epoch):
    print('-'*40)
    print('Epoch', e)
    print('-'*40)
    print("Training...")
    # batch train with realtime data augmentation
    progbar = generic_utils.Progbar(data.shape[0])
    for X_batch, Y_batch in datagen.flow(data, label):
        loss,accuracy = model.train(X_batch, Y_batch,accuracy=True)
        progbar.add(X_batch.shape[0], values=[("train loss", loss),("accuracy:", accuracy)] )
"""

5、为什么keras在每个epoch之间会有那么大的提升

Keras是一个用于在Python上搭神经网络模型的框架,语法和torch比较相似。我个人认为Keras最大的特点是包装很好,一些在训练过程中要输出的方法和常用的优化函数、目标函数都已经内置了,非常适合用来写大作业。Keras和python的哲学有些相似,那就是尽量不自己造轮子。但是最近逛知乎,看到有答案说,Keras只能用来搭一些世面上已经普及的网络,和其它框架相比比较小白。换句话说,就是Keras的扩展性不好。作为一个试用过theano、tensorflow、torch、caffe等框架,最后定居在Keras的人,我对此不太同意。事实上,Keras拥有不错的扩展性,这一方面是因为设计时就留好的接口,另一方面是因为清晰的代码结构,让你可以有很多自定义的空间。所以下面用几个例子介绍在Keras中如何自定义层和各种方法。

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