文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

Keras中如何使用Capsule网络

2024-03-08 12:14

关注

在Keras中实现Capsule网络可以通过使用keras.layers中的CapsulePrimaryCap层来实现。下面是一个简单的示例:

from keras import layers
from keras.models import Model

# 定义Capsule网络架构
def CapsuleModel(input_shape, n_class, routings):
    x = layers.Input(shape=input_shape)

    # 定义第一个Capsule层
    conv1 = layers.Conv2D(128, (9, 9), activation='relu', padding='valid')(x)
    primarycaps = PrimaryCap(conv1, dim_capsule=8, n_channels=32, kernel_size=9, strides=2, padding='valid')

    # 定义第二个Capsule层
    digitcaps = CapsuleLayer(num_capsule=n_class, dim_capsule=16, routings=routings)(primarycaps)

    # 输出分类结果
    out_caps = Length()(digitcaps)
    
    return Model(x, out_caps)

# 定义PrimaryCapsule层
def PrimaryCap(inputs, dim_capsule, n_channels, kernel_size, strides, padding):
    output = layers.Conv2D(filters=dim_capsule*n_channels, kernel_size=kernel_size, strides=strides, padding=padding)(inputs)
    outputs = layers.Reshape(target_shape=(-1, dim_capsule))(output)
    return layers.Lambda(lambda x: x / K.sqrt(K.sum(K.square(x), axis=-1, keepdims=True)))(outputs)

# 定义Capsule层
class CapsuleLayer(layers.Layer):
    def __init__(self, num_capsule, dim_capsule, routings=3, kernel_initializer='glorot_uniform', **kwargs):
        super(CapsuleLayer, self).__init__(**kwargs)
        self.num_capsule = num_capsule
        self.dim_capsule = dim_capsule
        self.routings = routings
        self.kernel_initializer = initializers.get(kernel_initializer)

    def build(self, input_shape):
        input_dim_capsule = input_shape[-1]
        self.W = self.add_weight(shape=[input_dim_capsule, self.num_capsule * self.dim_capsule], initializer=self.kernel_initializer, name='W')
        self.built = True

    def call(self, inputs):
        inputs_expand = K.expand_dims(inputs, 2)
        inputs_tiled = K.tile(inputs_expand, [1, 1, self.num_capsule, 1])
        inputs_hat = K.map_fn(lambda x: K.batch_dot(x, self.W, [2, 1]), elems=inputs_tiled)
        b = tf.zeros(shape=[K.shape(inputs_hat)[0], self.num_capsule, K.shape(inputs_hat)[2]])
        assert self.routings > 0
        for i in range(self.routings):
            c = tf.nn.softmax(b, dim=1)
            outputs = squash(K.batch_dot(c, inputs_hat, [2, 2]))
            if i < self.routings - 1:
                b += K.batch_dot(outputs, inputs_hat, [2, 3])
        return outputs

    def compute_output_shape(self, input_shape):
        return input_shape

# 定义Length层
class Length(layers.Layer):
    def call(self, inputs, **kwargs):
        return K.sqrt(K.sum(K.square(inputs), -1))

    def compute_output_shape(self, input_shape):
        return input_shape[:-1]

# 构建Capsule网络模型
model = CapsuleModel((28, 28, 1), 10, 3)
model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     807人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     351人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     314人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     433人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     221人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯