Keras VGG16 низкая точность проверки

Question

Я построил очень простую сверточную нейронную сеть, используя предварительно обученный VGG16. Я использую один набор данных поколения покемонов, содержащий 10.000 изображений, принадлежащих 149 различным классам. Я вручную разделил набор данных, 0,7 для обучения и 0,3 для проверки в разных каталогах.

Проблема в том, что я получаю высокую точность, но точность проверки не очень высокая.

В приведенном ниже коде найдена лучшая конфигурация с использованием оптимизатора Adam с 0,0001 скорости обучения.

Может кто-нибудь подсказать мне, как я могу улучшить производительность и избежать перегрузки?

Код:

import tensorflow as tf
import numpy as np

vgg_model = tf.keras.applications.VGG16(weights='imagenet', include_top=False, input_shape = (224,224,3))
vgg_model.trainable = False

model = tf.keras.models.Sequential()
model.add(vgg_model)
model.add(tf.keras.layers.Flatten(input_shape=vgg_model.output_shape[1:]))
model.add(tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu'))
model.add(tf.keras.layers.Dense(149, activation='softmax'))

model.compile(optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(lr=0.0001, decay=0.0001/100), loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])

train= tf.keras.preprocessing.image.ImageDataGenerator(rescale=1./255, shear_range=0.2, zoom_range=0.2, horizontal_flip=True)
test= tf.keras.preprocessing.image.ImageDataGenerator(rescale=1./255)
training_set = train.flow_from_directory('datasets/generation/train', target_size=(224,224), class_mode = 'categorical')
val_set = train.flow_from_directory('datasets/generation/test', target_size=(224,224), class_mode = 'categorical')

history = model.fit_generator(training_set, steps_per_epoch = 64, epochs = 100, validation_data = val_set, validation_steps = 64)

Вот выходные данные каждые 10 эпох:

Epoch 1/100
64/64 [====================] - 57s 891ms/step - loss: 4.8707 - acc: 0.0654 - val_loss: 4.7281 - val_acc: 0.0718
Epoch 10/100
64/64 [====================] - 53s 821ms/step - loss: 2.9540 - acc: 0.4141 - val_loss: 3.2206 - val_acc: 0.3447
Epoch 20/100
64/64 [====================] - 56s 869ms/step - loss: 1.9040 - acc: 0.6279 - val_loss: 2.6155 - val_acc: 0.4577
Epoch 30/100
64/64 [====================] - 50s 781ms/step - loss: 1.2899 - acc: 0.7658 - val_loss: 2.3345 - val_acc: 0.4897
Epoch 40/100
64/64 [====================] - 53s 832ms/step - loss: 1.0192 - acc: 0.8096 - val_loss: 2.1765 - val_acc: 0.5149
Epoch 50/100
64/64 [====================] - 55s 854ms/step - loss: 0.7948 - acc: 0.8672 - val_loss: 2.1082 - val_acc: 0.5359
Epoch 60/100
64/64 [====================] - 52s 816ms/step - loss: 0.5774 - acc: 0.9106 - val_loss: 2.0673 - val_acc: 0.5435
Epoch 70/100
64/64 [====================] - 52s 811ms/step - loss: 0.4383 - acc: 0.9385 - val_loss: 2.0499 - val_acc: 0.5454
Epoch 80/100
64/64 [====================] - 56s 881ms/step - loss: 0.3638 - acc: 0.9473 - val_loss: 1.9849 - val_acc: 0.5501
Epoch 90/100
64/64 [====================] - 55s 860ms/step - loss: 0.2860 - acc: 0.9609 - val_loss: 1.9564 - val_acc: 0.5531
Epoch 100/100
64/64 [====================] - 52s 815ms/step - loss: 0.2328 - acc: 0.9697 - val_loss: 2.0334 - val_acc: 0.5615

Answer 1

Как я могу видеть в ваших выходных данных выше, вы еще не переобучаетесь, но между поездом и оценкой есть огромный разброс. Есть много вещей, которые вы можете попытаться улучшить свой балл валидации.

• Вы можете добавить больше тренировочных данных (не всегда возможно)
• более тяжелое увеличение
• tta
• и добавьте выпадающие слои

добавьте выпадающий слой следующим образом:

model.add(tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu'))
model.add(tf.keras.layers.Dropout(0.5))
model.add(tf.keras.layers.Dense(149, activation='softmax'))