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keras - 使用 VGG19 进行特征提取时有这么多空值特征

问题描述

我正在研究图像识别问题。经过微调 VGG19 并添加了几层并训练了模型。在达到最佳测试精度后，我保存了模型，删除了最后 6 层，并使用以下代码提取了最后一个全连接层的激活。

ROWS,COLS = 669,1026
input_shape = (ROWS, COLS, 3)

# train_data_dir = '/home/spectrograms/train'
validation_data_dir = '/home/spectrograms/test'
nb_train_samples = 791
nb_validation_samples = 198
# epochs = 200
batch_size = 10

if K.image_data_format() == 'channels_first':
    input_shape = (3, ROWS, COLS)
else:
    input_shape = (ROWS, COLS,3)

test_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1. / 255)
validation_generator = test_datagen.flow_from_directory(
    validation_data_dir,
    target_size=(ROWS, COLS),
    batch_size=batch_size,
    class_mode='binary')

model = Model(inputs=model.inputs, outputs=model.layers[-6].output)

predict = model.predict_generator(validation_generator,steps = 10)
print(predict[10])
print(predict[10].shape)

但是输出向量有很多零。

[5.77765644e-01 2.44531885e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 2.99371660e-01 8.27999532e-01 2.34099194e-01 2.67183155e-01
 0.00000000e+00 1.95847541e-01 4.49438214e-01 1.00336084e-02
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 4.63756740e-01 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 1.15372933e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 1.13927014e-01 6.74777776e-02 7.49553144e-01 0.00000000e+00
 6.73675537e-02 2.85279214e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 1.84553280e-01 4.57495511e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 5.35506964e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 2.92950690e-01 0.00000000e+00 5.27026653e-01 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 3.94881278e-01 0.00000000e+00
 5.37508354e-02 6.67039156e-02 1.16688050e-01 6.52413011e-01
 3.44565332e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 1.10359691e-01 3.63592118e-01
 9.89193693e-02 1.15959466e-01 0.00000000e+00 1.57176346e-01
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 2.90686011e-01
 0.00000000e+00 6.03572190e-01 1.97682872e-01 1.57113865e-01
 0.00000000e+00 2.84446061e-01 1.26254544e-01 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 5.51187336e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 1.11384936e-01 1.67153805e-01 2.63090044e-01 0.00000000e+00
 9.35753658e-02 9.16089058e-01 1.90610379e-01 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 3.04680824e-01 2.47930676e-01
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 1.50975913e-01 3.60320956e-02 0.00000000e+00 3.47187579e-01
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 3.01374853e-01 0.00000000e+00 2.38310188e-01 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 3.16582739e-01 0.00000000e+00
 0.00000000e+00 0.00000000e+00 0.00000000e+00 8.17666354e-04
 2.30050087e-01 4.66496646e-01 0.00000000e+00 0.00000000e+00
 1.05043598e-01 0.00000000e+00 6.77903090e-03 3.72976154e-01]

正常吗？还是我做错了什么？

标签： kerasdeep-learningconv-neural-networkfeature-extractionvgg-net

解决方案

对我来说似乎没问题。您在输出向量中获得的非零正值，即激活的神经元。由于VGGNet 中使用的激活大多是 ReLU（输出层除外），因此任何层的输出值都在 0 或某个正值之间。

如果您还记得，relu 函数类似于 -

def relu(z):
  return max(0, z)

因此，如您所见，它将所有负值压缩为零，只允许正值通过。

因此，所有这些值都为零是很自然的（行话：在 relu 术语中，这些被称为死神经元，这在 RNN 中是一个大问题，而在 CNN 中则不然）

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