Keras 多输入、多输出、多loss模型构建

  • Keras在会为Model的每一个输出构建一个loss,这些loss之间无法交互。同时,Model中每一个output,都必须在fit()方法中有对应的y_true。因此,数据输入的label数==model.outputs数==loss数。
  • 而Model的每一个输入,都必须在fit()方法中有对应的x。即len(x in model.fit())==len(model.inputs)

https://blog.csdn.net/AZRRR/article/details/90380372

# 终于搞懂了loss之间的对应关系
model = Model(inputs=[img, tgt], outputs=[out1, out2])   
#定义网络的时候会给出输入和输出
model.compile(optimizer=Adam(lr=lr), loss=[
                      losses.cc3D(), losses.gradientLoss('l2')], loss_weights=[1.0, reg_param]) 
#训练网络的时候指定loss,如果是多loss,loss weights分别对应前面的每个loss的权重,最后输出loss的和
train_loss = model.train_on_batch(
            [x1,x2], [y_true_1, y_true_2]) 

开始训练,loss中的对应关系是:
推理输出out1与y_true_1算cc3D_loss,推理输出out2与y_true_2算gradientloss。
而模型的两个输入img、tgt对应的分别是数据x1,x2。

数据生成器写法:

Keras的数据生成器每次生成并返回的必须是一个tuple,而python函数返回的 x,y会被默认包装为tuple。

The output of the generator must be either
                - a tuple `(inputs, targets)`
                - a tuple `(inputs, targets, sample_weights)`.

因此单输入单输出的模型,数据生成器每次可以

def .....
    while True:
        yield x,y_true

或者,当有多输入多输出时:

def .....
    While True:
        yield [x1,x2,...], [label1,label2,...]

小结:

每次返回的x1,....,xn都会被自动喂入model.input中,故长度必须一致。之后模型进行推理,根据model.output获取m个output推理值,每一个output都会去调用相应的loss函数,并去获取得到对应的真实的label值,进行loss的计算。因此有m个label,对应了m个model的output数,对应了loss的数目。

也可以使用dict包裹:

            def generate_arrays_from_file(path):
                while True:
                    with open(path) as f:
                        for line in f:
                            # create numpy arrays of input data
                            # and labels, from each line in the file
                            x1, x2, y = process_line(line)
                            yield ({'input_1': x1, 'input_2': x2}, {'output': y})
            model.fit_generator(generate_arrays_from_file('/my_file.txt'),
                                steps_per_epoch=10000, epochs=10)

实战案例:

  • 多输入,单输出,配合Dataset API:
if __name__ == '__main__':

    a = Input(shape=(368, 368, 3))
    a2 = Input(shape=(368, 368, 4))

    conv1 = layers.Conv2D(64, 3)(a)
    conv2 = layers.Conv2D(64, 3)(conv1)
    maxpool = layers.MaxPooling2D(pool_size=8, strides=8, padding='same')(conv2)
    conv3 = layers.Conv2D(5, 1)(maxpool)

    model = keras.Model(inputs=[a,a2], outputs=[conv3])

    model.compile(optimizer=keras.optimizers.SGD(lr=0.05),
                  loss=keras.losses.mean_squared_error)

    import numpy as np

    data = np.random.rand(10, 368, 368, 3)
    data2 = np.random.rand(10, 368, 368, 4)
    label = np.random.rand(10, 46, 46, 5)

    dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((data,data2, label)).batch(5).repeat()

    iterator = dataset.make_one_shot_iterator()
    # print(next(iterator))
    # print(K.get_session().run(iterator.get_next())[1][0])

    def mannual_iter(iter_):
        next_batch = iter_.get_next()

        while True:
            img, img2, label = K.get_session().run(next_batch)
            yield [img, img2], label
            # yield [data,data2],label

    with K.get_session() as sess:
        model.fit_generator(mannual_iter(iterator), epochs=3, steps_per_epoch=5,
                            workers=1,  # This is important
                            verbose=1
                            )
  • 单输入,多输出:
if __name__ == '__main__':

    a = Input(shape=(368, 368, 3))
    a2 = Input(shape=(368, 368, 4))

    conv1 = layers.Conv2D(64, 3)(a)
    conv2 = layers.Conv2D(64, 3)(conv1)
    maxpool = layers.MaxPooling2D(pool_size=8, strides=8, padding='same')(conv2)
    conv3 = layers.Conv2D(5, 1)(maxpool)

    model = keras.Model(inputs=[a], outputs=[maxpool, conv3])
    model.summary()

    model.compile(optimizer=keras.optimizers.SGD(lr=0.05),
                  loss=[keras.losses.mean_squared_error,
                        keras.losses.mean_squared_error,
                        ],
                  loss_weights=[0.1,1])

    import numpy as np

    data = np.random.rand(10, 368, 368, 3)
    data2 = np.random.rand(10, 368, 368, 4)
    label_maxpool = np.random.rand(10, 46, 46, 64)
    label = np.random.rand(10, 46, 46, 5)

    dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((data, label_maxpool, label)).batch(5).repeat()

    iterator = dataset.make_one_shot_iterator()
    # print(next(iterator))
    # print(K.get_session().run(iterator.get_next())[1][0])

    def mannual_iter(iter_):
        next_batch = iter_.get_next()

        while True:
            img, label_maxpool, label = K.get_session().run(next_batch)
            yield [img], [label_maxpool, label]
            # yield [data,data2],label

    with K.get_session() as sess:
        model.fit_generator(mannual_iter(iterator), epochs=3, steps_per_epoch=5,
                            workers=1,  # This is important
                            verbose=1
                            )
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,968评论 6 482
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,601评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 153,220评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,416评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,425评论 5 374
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,144评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,432评论 3 401
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,088评论 0 261
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,586评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,028评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,137评论 1 334
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,783评论 4 324
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,343评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,333评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,559评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,595评论 2 355
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,901评论 2 345