keras 多層lstm Keras實現LSTM

2021-10-13 14:29:25 字數 2018 閱讀 4762

lstm是優秀的迴圈神經網路(rnn)結構,而lstm在結構上也比較複雜,對rnn和lstm還稍有疑問的朋友可以參考:recurrent neural networks vs lstm

這裡我們將要使用keras搭建lstm.keras封裝了一些優秀的深度學習框架的底層實現,使用起來相當簡潔,甚至不需要深度學習的理論知識,你都可以輕鬆快速的搭建你的深度學習網路,強烈推薦給剛入門深度學習的同學使用,當然我也是還沒入門的那個。keras:的backend有,theano,tensorflow、cntk,這裡我使用的是tensorflow。

下面我們就開始搭建lstm,實現mnist資料的分類。

step 0 載入包和定義引數

mnist的image是28*28的shape,我們定義lstm的input為(28,),將image一行一行地輸入到lstm的cell中,這樣time_step就是28,表示乙個image有28行,lstm的output是30個。

from keras.datasets importmnistfrom keras.layers importdense, lstmfrom keras.utils importto_categoricalfrom keras.models importsequential#parameters for lstm

nb_lstm_outputs = 30 #神經元個數

nb_time_steps = 28 #時間序列長度

nb_input_vector = 28 #輸入序列

step 1 資料預處理

特別注意label要使用one_hot encoding,x_train的shape(60000, 28,28)

1 #data preprocessing: tofloat32, normalization, one_hot encoding

2 (x_train, y_train), (x_test, y_test) =mnist.load_data()3 x_train = x_train.astype('float32')4 x_test = x_test.astype('float32')5 x_train /= 255

6 x_test /= 255

8 y_train = to_categorical(y_train, num_classes=10)9 y_test = to_categorical(y_test, num_classes=10)

step 2 搭建模型

keras搭建模型相當簡單,只需要在sequential容器中不斷add新的layer就可以了。

1 #build model

2 model =sequential()3 model.add(lstm(units=nb_lstm_outputs, input_shape=(nb_time_steps, nb_input_vector)))4 model.add(dense(10, activation='softmax'))

step 3 compile

模型compile,指定loss function, optimizer, metrics

1 #compile:loss, optimizer, metrics

2 model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam', metrics=['accuracy'])

step 4 train

模型訓練,需要指定,epochs訓練的輪次數,batch_size。

1 #train: epcoch, batch_size

2 model.fit(x_train, y_train, epochs=20, batch_size=128, verbose=1)

step 5 evaluate

可以使用model.summary()來檢視你的神經網路的架構和參數量等資訊。

1 model.summary()2

3 score = model.evaluate(x_test, y_test,batch_size=128, verbose=1)4 print(score)

我的最後結果是:

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肯定有人要說什麼多層感知機,不就是幾個隱藏層連線在一起的嗎。話是這麼說,但是我覺得我們首先要自己承認自己高階,不然怎麼去說服 hu nong 別人呢 from keras.models import sequential from keras.layers import dense import n...

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