![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Giriş
Bir Keras modeli birden çok bileşenden oluşur:
- Modelin hangi katmanları içerdiğini ve nasıl bağlandıklarını belirten bir mimari veya konfigürasyon.
- Bir dizi ağırlık değeri ("modelin durumu").
- Bir iyileştirici (modeli derleyerek tanımlanır).
- Bir dizi kayıp ve ölçüm (modeli derleyerek veya
add_loss()
veyaadd_metric()
çağırarak tanımlanır).
Keras API, tüm bu parçaları tek seferde diske kaydetmeyi veya yalnızca bazılarını seçici olarak kaydetmeyi mümkün kılar:
- Her şeyi TensorFlow SavedModel biçiminde (veya daha eski Keras H5 biçiminde) tek bir arşive kaydetme. Bu standart uygulamadır.
- Yalnızca mimariyi / yapılandırmayı, genellikle bir JSON dosyası olarak kaydetme.
- Yalnızca ağırlık değerlerini kaydetme. Bu genellikle modeli eğitirken kullanılır.
Bu seçeneklerin her birine bir göz atalım: birini veya diğerini ne zaman kullanırsınız? Nasıl çalışırlar?
Kaydetme ve yüklemeye kısa cevap
Bu kılavuzu okumak için yalnızca 10 saniyeniz varsa, işte bilmeniz gerekenler.
Bir Keras modelini kaydetme:
model = ... # Get model (Sequential, Functional Model, or Model subclass)
model.save('path/to/location')
Modeli geri yükleme:
from tensorflow import keras
model = keras.models.load_model('path/to/location')
Şimdi ayrıntılara bakalım.
Kurmak
import numpy as np
import tensorflow as tf
from tensorflow import keras
Tüm model kaydetme ve yükleme
Tüm bir modeli tek bir yapıya kaydedebilirsiniz. Şunları içerecektir:
- Modelin mimarisi / yapılandırması
- Modelin ağırlık değerleri (eğitim sırasında öğrenilenler)
- Modelin derleme bilgileri (eğer
compile()
) çağrıldı - Optimize edici ve varsa durumu (bu, eğitimi kaldığınız yerden yeniden başlatmanıza olanak tanır)
API'ler
-
model.save()
veyatf.keras.models.save_model()
-
tf.keras.models.load_model()
Tüm modeli diske kaydetmek için kullanabileceğiniz iki format vardır: TensorFlow SavedModel formatı ve daha eski Keras H5 formatı . Önerilen biçim SavedModel'dir. model.save()
kullandığınızda varsayılandır.
H5 formatına şu şekilde geçebilirsiniz:
-
save_format='h5'
save()
içinsave_format='h5'
. -
save()
.keras
için.h5
veya.keras
ile biten bir dosya adı.h5
.
SavedModel biçimi
Misal:
def get_model():
# Create a simple model.
inputs = keras.Input(shape=(32,))
outputs = keras.layers.Dense(1)(inputs)
model = keras.Model(inputs, outputs)
model.compile(optimizer="adam", loss="mean_squared_error")
return model
model = get_model()
# Train the model.
test_input = np.random.random((128, 32))
test_target = np.random.random((128, 1))
model.fit(test_input, test_target)
# Calling `save('my_model')` creates a SavedModel folder `my_model`.
model.save("my_model")
# It can be used to reconstruct the model identically.
reconstructed_model = keras.models.load_model("my_model")
# Let's check:
np.testing.assert_allclose(
model.predict(test_input), reconstructed_model.predict(test_input)
)
# The reconstructed model is already compiled and has retained the optimizer
# state, so training can resume:
reconstructed_model.fit(test_input, test_target)
4/4 [==============================] - 0s 1ms/step - loss: 0.3312 WARNING:tensorflow:From /tmpfs/src/tf_docs_env/lib/python3.6/site-packages/tensorflow/python/training/tracking/tracking.py:111: Model.state_updates (from tensorflow.python.keras.engine.training) is deprecated and will be removed in a future version. Instructions for updating: This property should not be used in TensorFlow 2.0, as updates are applied automatically. WARNING:tensorflow:From /tmpfs/src/tf_docs_env/lib/python3.6/site-packages/tensorflow/python/training/tracking/tracking.py:111: Layer.updates (from tensorflow.python.keras.engine.base_layer) is deprecated and will be removed in a future version. Instructions for updating: This property should not be used in TensorFlow 2.0, as updates are applied automatically. INFO:tensorflow:Assets written to: my_model/assets 4/4 [==============================] - 0s 1ms/step - loss: 0.2840 <tensorflow.python.keras.callbacks.History at 0x7f0fbc3f3780>
SavedModel'in içeriği
model.save('my_model')
my_model
, aşağıdakileri içeren my_model
adında bir klasör oluşturur:
ls my_model
assets saved_model.pb variables
Model mimarisi ve eğitim yapılandırması (optimize edici, kayıplar ve ölçümler dahil) saved_model.pb
saklanır. Ağırlıklar variables/
dizinine kaydedilir.
SavedModel formatı hakkında ayrıntılı bilgi için, SavedModel kılavuzuna ( diskteki SavedModel formatı ) bakın .
SavedModel özel nesneleri nasıl işler?
Modeli ve katmanlarını kaydederken, SavedModel biçimi sınıf adını, çağrı işlevini , kayıpları ve ağırlıkları (ve uygulanmışsa yapılandırmayı) depolar. Çağrı işlevi, modelin / katmanın hesaplama grafiğini tanımlar.
Model / katman yapılandırmasının yokluğunda, çağrı işlevi, orijinal model gibi eğitilebilen, değerlendirilebilen ve çıkarım için kullanılabilen bir model oluşturmak için kullanılır.
Yine de, özel bir model veya katman sınıfı yazarken get_config
ve from_config
yöntemlerini tanımlamak her zaman iyi bir uygulamadır. Bu, gerekirse hesaplamayı daha sonra kolayca güncellemenizi sağlar. Daha fazla bilgi için Özel nesnelerle ilgili bölüme bakın.
Aşağıda kendisinden gelen yükleme özel katmanları yapılandırma yöntemleri üzerine yazmadan biçimlendirmek SavedModel ne olur bir örnektir.
class CustomModel(keras.Model):
def __init__(self, hidden_units):
super(CustomModel, self).__init__()
self.dense_layers = [keras.layers.Dense(u) for u in hidden_units]
def call(self, inputs):
x = inputs
for layer in self.dense_layers:
x = layer(x)
return x
model = CustomModel([16, 16, 10])
# Build the model by calling it
input_arr = tf.random.uniform((1, 5))
outputs = model(input_arr)
model.save("my_model")
# Delete the custom-defined model class to ensure that the loader does not have
# access to it.
del CustomModel
loaded = keras.models.load_model("my_model")
np.testing.assert_allclose(loaded(input_arr), outputs)
print("Original model:", model)
print("Loaded model:", loaded)
INFO:tensorflow:Assets written to: my_model/assets WARNING:tensorflow:No training configuration found in save file, so the model was *not* compiled. Compile it manually. Original model: <__main__.CustomModel object at 0x7f0fbc3f8208> Loaded model: <tensorflow.python.keras.saving.saved_model.load.CustomModel object at 0x7f1031981518>
Yukarıdaki örnekte görüldüğü gibi, yükleyici dinamik olarak orijinal model gibi davranan yeni bir model sınıfı oluşturur.
Keras H5 biçimi
Keras ayrıca modelin mimarisini, ağırlık değerlerini ve compile()
bilgilerini içeren tek bir HDF5 dosyasını kaydetmeyi destekler. SavedModel'e hafif bir alternatiftir.
Misal:
model = get_model()
# Train the model.
test_input = np.random.random((128, 32))
test_target = np.random.random((128, 1))
model.fit(test_input, test_target)
# Calling `save('my_model.h5')` creates a h5 file `my_model.h5`.
model.save("my_h5_model.h5")
# It can be used to reconstruct the model identically.
reconstructed_model = keras.models.load_model("my_h5_model.h5")
# Let's check:
np.testing.assert_allclose(
model.predict(test_input), reconstructed_model.predict(test_input)
)
# The reconstructed model is already compiled and has retained the optimizer
# state, so training can resume:
reconstructed_model.fit(test_input, test_target)
4/4 [==============================] - 0s 1ms/step - loss: 0.3771 4/4 [==============================] - 0s 1ms/step - loss: 0.3432 <tensorflow.python.keras.callbacks.History at 0x7f1031030cf8>
Sınırlamalar
SavedModel biçimiyle karşılaştırıldığında, H5 dosyasına dahil edilmeyen iki şey vardır:
-
model.add_loss()
vemodel.add_metric()
aracılığıyla eklenen harici kayıplar ve metrikler kaydedilmez (SavedModel'in aksine). Modelinizde bu tür kayıplar ve metrikler varsa ve eğitime devam etmek istiyorsanız, modeli yükledikten sonra bu kayıpları kendiniz geri eklemeniz gerekir. Bunun katmanların içindeself.add_loss()
&self.add_metric()
aracılığıyla oluşturulan kayıplar / metrikler için geçerli olmadığını unutmayın. Katman yüklendiği sürece, bu kayıplar ve ölçümler, katmanıncall
yönteminin bir parçası oldukları için korunur. - Özel katmanlar gibi özel nesnelerin hesaplama grafiği kaydedilen dosyaya dahil edilmez. Yükleme sırasında, Keras'ın modeli yeniden oluşturmak için bu nesnelerin Python sınıflarına / işlevlerine erişmesi gerekecektir. Bkz. Özel nesneler .
Mimariyi kurtarmak
Modelin yapılandırması (veya mimarisi), modelin hangi katmanları içerdiğini ve bu katmanların nasıl bağlandığını belirtir *. Bir modelin yapılandırmasına sahipseniz, model, ağırlıklar için yeni başlatılmış bir durumla ve derleme bilgisi olmadan oluşturulabilir.
* Bunun yalnızca, alt sınıflara dahil olmayan fonksiyonel veya Sıralı apis modelleri kullanılarak tanımlanan modeller için geçerli olduğunu unutmayın.
Sıralı bir modelin veya İşlevsel API modelinin yapılandırması
Bu tür modeller, katmanların açık grafikleridir: yapılandırmaları her zaman yapılandırılmış bir biçimde mevcuttur.
API'ler
-
get_config()
vefrom_config()
-
tf.keras.models.model_to_json()
vetf.keras.models.model_from_json()
get_config()
ve from_config()
config = model.get_config()
, modelin yapılandırmasını içeren bir Python config = model.get_config()
döndürülür. Aynı model daha sonra Sequential.from_config(config)
( Sequential
model için) veya Model.from_config(config)
(bir Fonksiyonel API modeli için) aracılığıyla yeniden Sequential.from_config(config)
.
Aynı iş akışı, herhangi bir serileştirilebilir katman için de çalışır.
Katman örneği:
layer = keras.layers.Dense(3, activation="relu")
layer_config = layer.get_config()
new_layer = keras.layers.Dense.from_config(layer_config)
Sıralı model örneği:
model = keras.Sequential([keras.Input((32,)), keras.layers.Dense(1)])
config = model.get_config()
new_model = keras.Sequential.from_config(config)
İşlevsel model örneği:
inputs = keras.Input((32,))
outputs = keras.layers.Dense(1)(inputs)
model = keras.Model(inputs, outputs)
config = model.get_config()
new_model = keras.Model.from_config(config)
to_json()
ve tf.keras.models.model_from_json()
Bu, modeli bir JSON dizesine dönüştürmesi dışında get_config
/ from_config
ile benzerdir ve daha sonra orijinal model sınıfı olmadan yüklenebilir. Aynı zamanda modellere özeldir, katmanlara yönelik değildir.
Misal:
model = keras.Sequential([keras.Input((32,)), keras.layers.Dense(1)])
json_config = model.to_json()
new_model = keras.models.model_from_json(json_config)
Özel nesneler
Modeller ve katmanlar
Alt sınıflı modellerin ve katmanların mimarisi __init__
ve call
yöntemlerinde tanımlanır. JSON uyumlu bir yapılandırmada serileştirilemeyen Python bayt kodu olarak kabul edilirler - bayt kodunu serileştirmeyi deneyebilirsiniz (örn. pickle
yoluyla), ancak bu tamamen güvensizdir ve modelinizin farklı bir sisteme yüklenemeyeceği anlamına gelir.
Özel tanımlı katmanlara sahip bir modeli veya alt get_config
bir modeli kaydetmek / yüklemek için get_config
ve isteğe bağlı olarak from_config
yöntemlerinin üzerine yazmanız gerekir. Ayrıca, Keras'ın farkında olması için özel nesneyi kaydettirmelisiniz.
Özel işlevler
Özel tanımlı işlevler (örn. Aktivasyon kaybı veya başlatma) bir get_config
yöntemine ihtiyaç get_config
. İşlev adı, özel bir nesne olarak kayıtlı olduğu sürece yükleme için yeterlidir.
Yalnızca TensorFlow grafiğini yükleme
Keras tarafından oluşturulan TensorFlow grafiğini yüklemek mümkündür. Bunu yaparsanız, herhangi bir custom_objects
sağlamanıza gerek custom_objects
. Bunu şu şekilde yapabilirsiniz:
model.save("my_model")
tensorflow_graph = tf.saved_model.load("my_model")
x = np.random.uniform(size=(4, 32)).astype(np.float32)
predicted = tensorflow_graph(x).numpy()
INFO:tensorflow:Assets written to: my_model/assets
Bu yöntemin birkaç dezavantajı olduğunu unutmayın:
- İzlenebilirlik nedenleriyle, kullanılan özel nesnelere her zaman erişiminiz olmalıdır. Yeniden yaratamayacağınız bir modeli üretime sokmak istemezsiniz.
-
tf.saved_model.load
tarafından döndürülen nesne birtf.saved_model.load
modeli değildir. Yani kullanımı o kadar kolay değil. Örneğin,.predict()
veya.fit()
erişiminiz olmayacak
Kullanımı tavsiye tf.keras.models.load_model()
bile, dar bir noktadaysanız, örneğin özel nesnelerinizin kodunu kaybettiyseniz veya modeli tf.keras.models.load_model()
ile yüklerken sorun yaşıyorsanız size yardımcı olabilir.
tf.saved_model.load
ilgili sayfada daha fazla bilgi tf.saved_model.load
Yapılandırma yöntemlerini tanımlama
Özellikler:
-
get_config
,get_config
mimarisi ve model tasarrufu sağlayan API'ler ile uyumlu olması için bir JSON serileştirilebilir sözlük döndürmelidir. -
from_config(config)
(classmethod
), yapılandırmadan oluşturulan yeni bir katman veya model nesnesi döndürmelidir. Varsayılan uygulamacls(**config)
döndürür.
Misal:
class CustomLayer(keras.layers.Layer):
def __init__(self, a):
self.var = tf.Variable(a, name="var_a")
def call(self, inputs, training=False):
if training:
return inputs * self.var
else:
return inputs
def get_config(self):
return {"a": self.var.numpy()}
# There's actually no need to define `from_config` here, since returning
# `cls(**config)` is the default behavior.
@classmethod
def from_config(cls, config):
return cls(**config)
layer = CustomLayer(5)
layer.var.assign(2)
serialized_layer = keras.layers.serialize(layer)
new_layer = keras.layers.deserialize(
serialized_layer, custom_objects={"CustomLayer": CustomLayer}
)
Özel nesneyi kaydetme
Keras, yapılandırmayı hangi sınıfın oluşturduğuna dair bir not tutar. Yukarıdaki örnekten, tf.keras.layers.serialize
özel katmanın serileştirilmiş bir biçimini oluşturur:
{'class_name': 'CustomLayer', 'config': {'a': 2} }
from_config
doğru sınıfı bulmak için kullanılan tüm yerleşik katman, model, optimize edici ve metrik sınıflarının ana listesini tutar. Sınıf bulunamazsa, bir hata oluşur ( Value Error: Unknown layer
). Bu listeye özel sınıfları kaydetmenin birkaç yolu vardır:
- Yükleme işlevinde
custom_objects
bağımsız değişkeni ayarlanıyor. ("Yapılandırma yöntemlerini tanımlama" bölümündeki örneğe bakın) -
tf.keras.utils.custom_object_scope
veyatf.keras.utils.CustomObjectScope
-
tf.keras.utils.register_keras_serializable
Özel katman ve işlev örneği
class CustomLayer(keras.layers.Layer):
def __init__(self, units=32, **kwargs):
super(CustomLayer, self).__init__(**kwargs)
self.units = units
def build(self, input_shape):
self.w = self.add_weight(
shape=(input_shape[-1], self.units),
initializer="random_normal",
trainable=True,
)
self.b = self.add_weight(
shape=(self.units,), initializer="random_normal", trainable=True
)
def call(self, inputs):
return tf.matmul(inputs, self.w) + self.b
def get_config(self):
config = super(CustomLayer, self).get_config()
config.update({"units": self.units})
return config
def custom_activation(x):
return tf.nn.tanh(x) ** 2
# Make a model with the CustomLayer and custom_activation
inputs = keras.Input((32,))
x = CustomLayer(32)(inputs)
outputs = keras.layers.Activation(custom_activation)(x)
model = keras.Model(inputs, outputs)
# Retrieve the config
config = model.get_config()
# At loading time, register the custom objects with a `custom_object_scope`:
custom_objects = {"CustomLayer": CustomLayer, "custom_activation": custom_activation}
with keras.utils.custom_object_scope(custom_objects):
new_model = keras.Model.from_config(config)
Bellek içi model klonlama
Ayrıca bir modelin bellek içi klonlamasını tf.keras.models.clone_model()
aracılığıyla da tf.keras.models.clone_model()
. Bu, yapılandırmayı almaya ve ardından modeli yapılandırmasından yeniden oluşturmaya eşdeğerdir (bu nedenle derleme bilgilerini veya katman ağırlıkları değerlerini korumaz).
Misal:
with keras.utils.custom_object_scope(custom_objects):
new_model = keras.models.clone_model(model)
Sadece modelin ağırlık değerlerini kaydetme ve yükleme
Yalnızca bir modelin ağırlıklarını kaydetmeyi ve yüklemeyi seçebilirsiniz. Bu, aşağıdaki durumlarda yararlı olabilir:
- Modele yalnızca çıkarım için ihtiyacınız vardır: bu durumda eğitimi yeniden başlatmanız gerekmeyeceği için derleme bilgilerine veya optimize edici durumuna ihtiyacınız olmaz.
- Transfer öğrenimi yapıyorsunuz: bu durumda, önceki modelin durumunu yeniden kullanarak yeni bir model eğitiyor olacaksınız, böylece önceki modelin derleme bilgilerine ihtiyacınız olmayacak.
Bellek içi ağırlık aktarımı için API'ler
get_weights
ve set_weights
kullanılarak farklı nesneler arasında ağırlıklar kopyalanabilir:
-
tf.keras.layers.Layer.get_weights()
:tf.keras.layers.Layer.get_weights()
dizilerin bir listesini döndürür. -
tf.keras.layers.Layer.set_weights()
: Model ağırlıklarını,weights
bağımsız değişkenindeki değerlere ayarlar.
Aşağıdaki örnekler.
Hafızada bir katmandan diğerine ağırlık aktarımı
def create_layer():
layer = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")
layer.build((None, 784))
return layer
layer_1 = create_layer()
layer_2 = create_layer()
# Copy weights from layer 2 to layer 1
layer_2.set_weights(layer_1.get_weights())
Hafızada, uyumlu bir mimariye sahip bir modelden başka bir modele ağırlık aktarımı
# Create a simple functional model
inputs = keras.Input(shape=(784,), name="digits")
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")(inputs)
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")(x)
outputs = keras.layers.Dense(10, name="predictions")(x)
functional_model = keras.Model(inputs=inputs, outputs=outputs, name="3_layer_mlp")
# Define a subclassed model with the same architecture
class SubclassedModel(keras.Model):
def __init__(self, output_dim, name=None):
super(SubclassedModel, self).__init__(name=name)
self.output_dim = output_dim
self.dense_1 = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")
self.dense_2 = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")
self.dense_3 = keras.layers.Dense(output_dim, name="predictions")
def call(self, inputs):
x = self.dense_1(inputs)
x = self.dense_2(x)
x = self.dense_3(x)
return x
def get_config(self):
return {"output_dim": self.output_dim, "name": self.name}
subclassed_model = SubclassedModel(10)
# Call the subclassed model once to create the weights.
subclassed_model(tf.ones((1, 784)))
# Copy weights from functional_model to subclassed_model.
subclassed_model.set_weights(functional_model.get_weights())
assert len(functional_model.weights) == len(subclassed_model.weights)
for a, b in zip(functional_model.weights, subclassed_model.weights):
np.testing.assert_allclose(a.numpy(), b.numpy())
Vatansız katmanlar durumu
Durum bilgisi olmayan katmanlar, ağırlıkların sırasını veya sayısını değiştirmediğinden, modeller, fazladan / eksik durum bilgisiz katmanlar olsa bile uyumlu mimarilere sahip olabilir.
inputs = keras.Input(shape=(784,), name="digits")
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")(inputs)
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")(x)
outputs = keras.layers.Dense(10, name="predictions")(x)
functional_model = keras.Model(inputs=inputs, outputs=outputs, name="3_layer_mlp")
inputs = keras.Input(shape=(784,), name="digits")
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")(inputs)
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")(x)
# Add a dropout layer, which does not contain any weights.
x = keras.layers.Dropout(0.5)(x)
outputs = keras.layers.Dense(10, name="predictions")(x)
functional_model_with_dropout = keras.Model(
inputs=inputs, outputs=outputs, name="3_layer_mlp"
)
functional_model_with_dropout.set_weights(functional_model.get_weights())
Ağırlıkları diske kaydetmek ve geri yüklemek için API'ler
Ağırlıklar, aşağıdaki biçimlerde model.save_weights
çağrılarak diske kaydedilebilir:
- TensorFlow Kontrol Noktası
- HDF5
model.save_weights
için varsayılan biçim TensorFlow denetim noktasıdır. Kaydetme biçimini belirlemenin iki yolu vardır:
-
save_format
bağımsız değişkeni: Değerisave_format="tf"
veyasave_format="h5"
. -
path
bağımsız değişkeni: Yol.h5
veya.hdf5
ile.h5
, HDF5 biçimi kullanılır.save_format
ayarlanmadıkça diğer son ekler bir TensorFlow denetim noktası ile sonuçlanacaktır.
Bellek içi numpy dizileri olarak ağırlıkları alma seçeneği de vardır. Her API'nin avantajları ve dezavantajları aşağıda ayrıntılı olarak verilmiştir.
TF Kontrol noktası biçimi
Misal:
# Runnable example
sequential_model = keras.Sequential(
[
keras.Input(shape=(784,), name="digits"),
keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1"),
keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2"),
keras.layers.Dense(10, name="predictions"),
]
)
sequential_model.save_weights("ckpt")
load_status = sequential_model.load_weights("ckpt")
# `assert_consumed` can be used as validation that all variable values have been
# restored from the checkpoint. See `tf.train.Checkpoint.restore` for other
# methods in the Status object.
load_status.assert_consumed()
<tensorflow.python.training.tracking.util.CheckpointLoadStatus at 0x7f103069d828>
Biçim ayrıntıları
TensorFlow Checkpoint formatı, ağırlıkları nesne öznitelik adlarını kullanarak kaydeder ve geri yükler. Örneğin, tf.keras.layers.Dense
katmanını düşünün. Katman iki ağırlık içerir: dense.bias
. dense.kernel
ve dense.bias
. dense.bias
. Katman tf
formatında kaydedildiğinde, ortaya çıkan kontrol noktası "kernel"
ve "bias"
anahtarlarını ve bunlara karşılık gelen ağırlık değerlerini içerir. Daha fazla bilgi için , TF Kontrol Noktası kılavuzundaki "Yükleme mekaniği" bölümüne bakın.
Öznitelik / grafik kenarının, değişkenin adından değil, ana nesnede kullanılan addan sonra adlandırıldığını unutmayın. Aşağıdaki örnekte CustomLayer
düşünün. CustomLayer.var
değişkeni, anahtarın parçası olarak "var_a"
yerine "var"
ile kaydedilir.
class CustomLayer(keras.layers.Layer):
def __init__(self, a):
self.var = tf.Variable(a, name="var_a")
layer = CustomLayer(5)
layer_ckpt = tf.train.Checkpoint(layer=layer).save("custom_layer")
ckpt_reader = tf.train.load_checkpoint(layer_ckpt)
ckpt_reader.get_variable_to_dtype_map()
{'save_counter/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE': tf.int64, '_CHECKPOINTABLE_OBJECT_GRAPH': tf.string, 'layer/var/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE': tf.int32}
Transfer öğrenimi örneği
Esasen, iki model aynı mimariye sahip olduğu sürece, aynı kontrol noktasını paylaşabilirler.
Misal:
inputs = keras.Input(shape=(784,), name="digits")
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")(inputs)
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")(x)
outputs = keras.layers.Dense(10, name="predictions")(x)
functional_model = keras.Model(inputs=inputs, outputs=outputs, name="3_layer_mlp")
# Extract a portion of the functional model defined in the Setup section.
# The following lines produce a new model that excludes the final output
# layer of the functional model.
pretrained = keras.Model(
functional_model.inputs, functional_model.layers[-1].input, name="pretrained_model"
)
# Randomly assign "trained" weights.
for w in pretrained.weights:
w.assign(tf.random.normal(w.shape))
pretrained.save_weights("pretrained_ckpt")
pretrained.summary()
# Assume this is a separate program where only 'pretrained_ckpt' exists.
# Create a new functional model with a different output dimension.
inputs = keras.Input(shape=(784,), name="digits")
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")(inputs)
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")(x)
outputs = keras.layers.Dense(5, name="predictions")(x)
model = keras.Model(inputs=inputs, outputs=outputs, name="new_model")
# Load the weights from pretrained_ckpt into model.
model.load_weights("pretrained_ckpt")
# Check that all of the pretrained weights have been loaded.
for a, b in zip(pretrained.weights, model.weights):
np.testing.assert_allclose(a.numpy(), b.numpy())
print("\n", "-" * 50)
model.summary()
# Example 2: Sequential model
# Recreate the pretrained model, and load the saved weights.
inputs = keras.Input(shape=(784,), name="digits")
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")(inputs)
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")(x)
pretrained_model = keras.Model(inputs=inputs, outputs=x, name="pretrained")
# Sequential example:
model = keras.Sequential([pretrained_model, keras.layers.Dense(5, name="predictions")])
model.summary()
pretrained_model.load_weights("pretrained_ckpt")
# Warning! Calling `model.load_weights('pretrained_ckpt')` won't throw an error,
# but will *not* work as expected. If you inspect the weights, you'll see that
# none of the weights will have loaded. `pretrained_model.load_weights()` is the
# correct method to call.
Model: "pretrained_model" _________________________________________________________________ Layer (type) Output Shape Param # ================================================================= digits (InputLayer) [(None, 784)] 0 _________________________________________________________________ dense_1 (Dense) (None, 64) 50240 _________________________________________________________________ dense_2 (Dense) (None, 64) 4160 ================================================================= Total params: 54,400 Trainable params: 54,400 Non-trainable params: 0 _________________________________________________________________ -------------------------------------------------- Model: "new_model" _________________________________________________________________ Layer (type) Output Shape Param # ================================================================= digits (InputLayer) [(None, 784)] 0 _________________________________________________________________ dense_1 (Dense) (None, 64) 50240 _________________________________________________________________ dense_2 (Dense) (None, 64) 4160 _________________________________________________________________ predictions (Dense) (None, 5) 325 ================================================================= Total params: 54,725 Trainable params: 54,725 Non-trainable params: 0 _________________________________________________________________ Model: "sequential_3" _________________________________________________________________ Layer (type) Output Shape Param # ================================================================= pretrained (Functional) (None, 64) 54400 _________________________________________________________________ predictions (Dense) (None, 5) 325 ================================================================= Total params: 54,725 Trainable params: 54,725 Non-trainable params: 0 _________________________________________________________________ <tensorflow.python.training.tracking.util.CheckpointLoadStatus at 0x7f103066e630>
Model oluşturmak için genellikle aynı API'ye bağlı kalınması önerilir. Sıralı ve İşlevsel veya İşlevsel ve alt sınıf vb. Arasında geçiş yaparsanız, her zaman önceden eğitilmiş modeli yeniden oluşturun ve önceden eğitilmiş ağırlıkları bu modele yükleyin.
Sonraki soru, model mimarileri oldukça farklıysa ağırlıklar nasıl kaydedilebilir ve farklı modellere yüklenebilir? Çözüm, tam katmanları / değişkenleri kaydetmek ve geri yüklemek için tf.train.Checkpoint
kullanmaktır.
Misal:
# Create a subclassed model that essentially uses functional_model's first
# and last layers.
# First, save the weights of functional_model's first and last dense layers.
first_dense = functional_model.layers[1]
last_dense = functional_model.layers[-1]
ckpt_path = tf.train.Checkpoint(
dense=first_dense, kernel=last_dense.kernel, bias=last_dense.bias
).save("ckpt")
# Define the subclassed model.
class ContrivedModel(keras.Model):
def __init__(self):
super(ContrivedModel, self).__init__()
self.first_dense = keras.layers.Dense(64)
self.kernel = self.add_variable("kernel", shape=(64, 10))
self.bias = self.add_variable("bias", shape=(10,))
def call(self, inputs):
x = self.first_dense(inputs)
return tf.matmul(x, self.kernel) + self.bias
model = ContrivedModel()
# Call model on inputs to create the variables of the dense layer.
_ = model(tf.ones((1, 784)))
# Create a Checkpoint with the same structure as before, and load the weights.
tf.train.Checkpoint(
dense=model.first_dense, kernel=model.kernel, bias=model.bias
).restore(ckpt_path).assert_consumed()
WARNING:tensorflow:From <ipython-input-1-eec1d28bc826>:15: Layer.add_variable (from tensorflow.python.keras.engine.base_layer) is deprecated and will be removed in a future version. Instructions for updating: Please use `layer.add_weight` method instead. <tensorflow.python.training.tracking.util.CheckpointLoadStatus at 0x7f10306c6518>
HDF5 biçimi
HDF5 formatı, katman adlarına göre gruplandırılmış ağırlıkları içerir. Ağırlıklar, eğitilebilir ağırlıklar listesinin layer.weights
ağırlıklar listesine ( layer.weights
ağırlıkları ile aynı) birleştirilmesiyle sıralanan listelerdir. Bu nedenle, bir model, kontrol noktasında kaydedilenle aynı katmanlara ve eğitilebilir durumlara sahipse bir hdf5 kontrol noktası kullanabilir.
Misal:
# Runnable example
sequential_model = keras.Sequential(
[
keras.Input(shape=(784,), name="digits"),
keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1"),
keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2"),
keras.layers.Dense(10, name="predictions"),
]
)
sequential_model.save_weights("weights.h5")
sequential_model.load_weights("weights.h5")
layer.trainable
değiştirilmesinin, model iç içe katmanlar içerdiğinde farklı bir layer.weights
sıralamasına neden olabileceğini unutmayın.
class NestedDenseLayer(keras.layers.Layer):
def __init__(self, units, name=None):
super(NestedDenseLayer, self).__init__(name=name)
self.dense_1 = keras.layers.Dense(units, name="dense_1")
self.dense_2 = keras.layers.Dense(units, name="dense_2")
def call(self, inputs):
return self.dense_2(self.dense_1(inputs))
nested_model = keras.Sequential([keras.Input((784,)), NestedDenseLayer(10, "nested")])
variable_names = [v.name for v in nested_model.weights]
print("variables: {}".format(variable_names))
print("\nChanging trainable status of one of the nested layers...")
nested_model.get_layer("nested").dense_1.trainable = False
variable_names_2 = [v.name for v in nested_model.weights]
print("\nvariables: {}".format(variable_names_2))
print("variable ordering changed:", variable_names != variable_names_2)
variables: ['nested/dense_1/kernel:0', 'nested/dense_1/bias:0', 'nested/dense_2/kernel:0', 'nested/dense_2/bias:0'] Changing trainable status of one of the nested layers... variables: ['nested/dense_2/kernel:0', 'nested/dense_2/bias:0', 'nested/dense_1/kernel:0', 'nested/dense_1/bias:0'] variable ordering changed: True
Transfer öğrenimi örneği
HDF5'ten önceden eğitilmiş ağırlıkları yüklerken, ağırlıkların orijinal kontrol noktalı modele yüklenmesi ve ardından istenen ağırlıkların / katmanların yeni bir modele çıkarılması önerilir.
Misal:
def create_functional_model():
inputs = keras.Input(shape=(784,), name="digits")
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_1")(inputs)
x = keras.layers.Dense(64, activation="relu", name="dense_2")(x)
outputs = keras.layers.Dense(10, name="predictions")(x)
return keras.Model(inputs=inputs, outputs=outputs, name="3_layer_mlp")
functional_model = create_functional_model()
functional_model.save_weights("pretrained_weights.h5")
# In a separate program:
pretrained_model = create_functional_model()
pretrained_model.load_weights("pretrained_weights.h5")
# Create a new model by extracting layers from the original model:
extracted_layers = pretrained_model.layers[:-1]
extracted_layers.append(keras.layers.Dense(5, name="dense_3"))
model = keras.Sequential(extracted_layers)
model.summary()
Model: "sequential_6" _________________________________________________________________ Layer (type) Output Shape Param # ================================================================= dense_1 (Dense) (None, 64) 50240 _________________________________________________________________ dense_2 (Dense) (None, 64) 4160 _________________________________________________________________ dense_3 (Dense) (None, 5) 325 ================================================================= Total params: 54,725 Trainable params: 54,725 Non-trainable params: 0 _________________________________________________________________