TensorflowJs conv2d - Тензорные фигуры - PullRequest
Новая
       55

TensorflowJs conv2d - Тензорные фигуры

1 голос
/ 24 сентября 2019

Я хочу создать модель машинного обучения для аудиофайлов.Я преобразовал аудиофайлы в тензор (спектрограммы).Моя функция тензор (аудиофайлы) имеет следующую форму [119, 241, 125] (119 файлов, 241 семплов / файл, 125 частот / семпл).По образцу я определяю образцы, которые я взял за промежуток времени, например, 16 мс.Моя форма вывода будет [119, numOptions].

. Я следовал этому руководству по Tensorflow.js по распознаванию звука.Они строят эту модель:

Model

Я изменяю свой тензор функций на 4D: this.features = this.features.reshape([this.features.shape[0],this.features.shape[1],this.features.shape[2],1]) для 2Dconv. 

  buildModel() {
        const inputShape1 = [this.features.shape[1], this.features.shape[2],this.features.shape[3]];
        this.model = tfNode.sequential();
        // filter to the image => feature extractor, edge detector, sharpener (depends on the models understanding)
        this.model.add(tfNode.layers.conv2d(
            {filters: 8, kernelSize: [4, 2], activation: 'relu', inputShape: inputShape1}
        ));

        // see the image at a higher level, generalize it more, prevent overfit
        this.model.add(tfNode.layers.maxPooling2d(
            {poolSize: [2, 2], strides: [2, 2]}
        ));

        // filter to the image => feature extractor, edge detector, sharpener (depends on the models understanding)
        const inputShape2 = [119,62,8];
        this.model.add(tfNode.layers.conv2d(
            {filters: 32, kernelSize: [4, 2], activation: 'relu', inputShape: inputShape2}
        ));

        // see the image at a higher level, generalize it more, prevent overfit
        this.model.add(tfNode.layers.maxPooling2d(
            {poolSize: [2, 2], strides: [2, 2]}
        ));

        // filter to the image => feature extractor, edge detector, sharpener (depends on the models understanding)
        const inputShape3 = [58,30,32];
        this.model.add(tfNode.layers.conv2d(
            {filters: 32, kernelSize: [4, 2], activation: 'relu', inputShape: inputShape3}
        ));

        // see the image at a higher level, generalize it more, prevent overfit
        this.model.add(tfNode.layers.maxPooling2d(
            {poolSize: [2, 2], strides: [2, 2]}
        ));

        // 1D output, => final output score of labels
        this.model.add(tfNode.layers.flatten({}));

        // prevents overfitting, randomly set 0
        this.model.add(tfNode.layers.dropout({rate: 0.25}));

        // learn anything linear, non linear comb. from conv. and soft pool
        this.model.add(tfNode.layers.dense({units: 2000, activation: 'relu'}));

        this.model.add(tfNode.layers.dropout({rate: 0.25}));

        // give probability for each label
        this.model.add(tfNode.layers.dense({units: this.labels.shape[1], activation: 'softmax'}));

        this.model.summary();

        // compile the model
        this.model.compile({loss: 'meanSquaredError', optimizer: 'adam'});
        this.model.summary()
    };

Краткое описание модели: 

_________________________________________________________________
Layer (type)                 Output shape              Param #   
=================================================================
conv2d_Conv2D1 (Conv2D)      [null,238,124,8]          72        
_________________________________________________________________
max_pooling2d_MaxPooling2D1  [null,119,62,8]           0         
_________________________________________________________________
conv2d_Conv2D2 (Conv2D)      [null,116,61,32]          2080      
_________________________________________________________________
max_pooling2d_MaxPooling2D2  [null,58,30,32]           0         
_________________________________________________________________
conv2d_Conv2D3 (Conv2D)      [null,55,29,32]           8224      
_________________________________________________________________
max_pooling2d_MaxPooling2D3  [null,27,14,32]           0         
_________________________________________________________________
flatten_Flatten1 (Flatten)   [null,12096]              0         
_________________________________________________________________
dropout_Dropout1 (Dropout)   [null,12096]              0         
_________________________________________________________________
dense_Dense1 (Dense)         [null,2000]               24194000  
_________________________________________________________________
dropout_Dropout2 (Dropout)   [null,2000]               0         
_________________________________________________________________
dense_Dense2 (Dense)         [null,2]                  4002      
=================================================================
Total params: 24208378
Trainable params: 24208378
Non-trainable params: 0
_________________________________________________________________
    Epoch 1 / 10
eta=0.0 ======================================>----------------------------------------------------------------------------- loss=0.515 0.51476
eta=0.8 ============================================================================>--------------------------------------- loss=0.442 0.44186
eta=0.0 ===================================================================================================================> 
3449ms 32236us/step - loss=0.485 val_loss=0.958 
Epoch 2 / 10
eta=0.0 ======================================>----------------------------------------------------------------------------- loss=0.422 0.42188
eta=0.9 ============================================================================>--------------------------------------- loss=0.395 0.39535
eta=0.0 ===================================================================================================================> 
3643ms 34043us/step - loss=0.411 val_loss=0.958 
Epoch 3 / 10

1) Первый размер ввода - это тензорная форма моих функций.Два других параметра inputShapes (inputShape2, inputShape3) определены в сообщении об ошибке, которое я получил.Как заранее определить следующие два размера ввода?

1 Ответ

1 голос
/ 24 сентября 2019

Как рассчитывается inputShape?

Это не inputShape, который вычисляется.Это набор данных, который передается в модель, которая должна соответствовать inputShape.При определении модели inputShape имеет 3D.Но, глядя на сводку модели, есть четвертое измерение со значением null, которое представляет собой пакетную форму.В результате данные тренировки должны быть четырехмерными.Первое измерение или форма пакета могут быть любыми - важно, чтобы элементы и метки имели одинаковую форму пакета.Более подробный ответ здесь

Как рассчитывается форма слоев?

Зависит от используемых слоев.Слои, такие как dropout, activation не меняют форму ввода.

  • В зависимости от ядра шага, слой свертки будет изменять форму ввода.Этот ответ подробно описывает, как он рассчитывается.

  • Сглаженный слой просто изменит форму inputShape для одного измерения.В сводке модели есть входная форма [null,27,14,32], а сплющенный слой имеет форму [null, 12096] (12096 = 27 * 14 *32)

  • Плотный слой также изменит входную форму.Форма плотного слоя зависит от количества единиц этого слоя.

...