如何在Keras的Sequential模型中改变输入形状

Question

我有一个我在Keras建立的顺序模型。我试图弄清楚如何改变输入的形状。在以下示例中

model = Sequential()
model.add(Dense(32, input_shape=(500,)))
model.add(Dense(10, activation='softmax'))
model.compile(optimizer='rmsprop',
      loss='categorical_crossentropy',
      metrics=['accuracy'])

假设我想构建一个具有不同输入形状的新模型，概念性应该如下所示：

model1 = model
model1.layers[0] = Dense(32, input_shape=(250,))

有没有办法修改模型输入形状？

Answer 1

想想在那种情况下改变输入形状意味着什么。

你的第一个模特

model.add(Dense(32, input_shape=(500,)))

具有密集层，实际上是500x32矩阵。

如果将输入更改为250个元素，则图层的矩阵和输入尺寸将不匹配。

但是，如果你想要实现的是重复使用你的前500个元素输入模型中最后一层经过训练的参数，你可以通过get_weights获得这些权重。然后，您可以使用set_weights重建新模型并在新模型中设置值。

model1 = Sequential()
model1.add(Dense(32, input_shape=(250,)))
model1.add(Dense(10, activation='softmax'))
model1.layers[1].set_weights(model1.layers[1].get_weights())

请记住，model1第一层（aka model1.layers [0]）仍然是未经训练的

Answer 2

有点相关，所以希望有人会觉得这很有用：如果你有一个现有的模型，其中输入是一个看起来像（无，无，无，3）的占位符，你可以加载模型，用一个替换第一层具体形状的输入。当你想在iOS CoreML中使用你的模型时，这种转换是非常有用的（在我的例子中，模型的输入是MLMultiArray而不是CVPixelBuffer，模型编译失败）

from keras.models import load_model
from keras import backend as K
from keras.engine import InputLayer
import coremltools

model = load_model('your_model.h5')

# Create a new input layer to replace the (None,None,None,3) input layer :
input_layer = InputLayer(input_shape=(272, 480, 3), name="input_1")

# Save and convert :
model.layers[0] = input_layer
model.save("reshaped_model.h5")    
coreml_model = coremltools.converters.keras.convert('reshaped_model.h5')    
coreml_model.save('MyPredictor.mlmodel')

Answer 3

这是另一种解决方案，无需从头开始定义模型的每一层。对我而言，关键是使用“_layers”而不是“layers”。后者似乎只返回一份副本。

import keras
import numpy as np

def get_model():
    old_input_shape = (20, 20, 3)
    model = keras.models.Sequential()
    model.add(keras.layers.Conv2D(9, (3, 3), padding="same", input_shape=old_input_shape))
    model.add(keras.layers.MaxPooling2D((2, 2)))
    model.add(keras.layers.Flatten())
    model.add(keras.layers.Dense(1, activation="sigmoid"))
    model.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=keras.optimizers.Adam(lr=0.0001), metrics=['acc'], )
    model.summary()
    return model

def change_model(model, new_input_shape=(None, 40, 40, 3)):
    # replace input shape of first layer
    model._layers[1].batch_input_shape = new_input_shape

    # feel free to modify additional parameters of other layers, for example...
    model._layers[2].pool_size = (8, 8)
    model._layers[2].strides = (8, 8)

    # rebuild model architecture by exporting and importing via json
    new_model = keras.models.model_from_json(model.to_json())
    new_model.summary()

    # copy weights from old model to new one
    for layer in new_model.layers:
        try:
            layer.set_weights(model.get_layer(name=layer.name).get_weights())
        except:
            print("Could not transfer weights for layer {}".format(layer.name))

    # test new model on a random input image
    X = np.random.rand(10, 40, 40, 3)
    y_pred = new_model.predict(X)
    print(y_pred)

    return new_model

if __name__ == '__main__':
    model = get_model()
    new_model = change_model(model)