- html - 出于某种原因,IE8 对我的 Sass 文件中继承的 html5 CSS 不友好?
- JMeter 在响应断言中使用 span 标签的问题
- html - 在 :hover and :active? 上具有不同效果的 CSS 动画
- html - 相对于居中的 html 内容固定的 CSS 重复背景?
我有一个模型,可以处理 2 个相同大小的输入 3D 图像,A
和B
,用于更经典的函数,以尝试提高该函数的性能。为了正确训练模型,我需要将该函数应用于每次运行的结果。该函数本身有 2 个值,分别对应 A
中的值。和B
在同一坐标p
。该结果将存储在 3D 图像中, C
,与 A
大小相同和B
在点p
。其经典实现将执行 for
循环遍历所有坐标并对每一对应用该函数。不幸的是,这种方法不适用于训练 Keras 模型,因为函数的输出必须反馈到前一层的权重。
Input -(A, B)-> Model -(A', B')-> Function(A'[p], B'[p]) -(C[p])-> Result
我尝试为此编写一个自定义 Keras 层。该层接受 4D 张量 (channel, z, y, x)
并应返回形状为 (1, z, y, x)
的张量.
目前看起来像:
# imports
def function(x: [float, float]) -> float:
# a -> x[0], b -> x[1]
# Calculate
return c
class CustomLayer(Layer):
# ... __init__ and build
def call(self, inputs, **kwargs):
# All samples, channel n ([::][n])
# We stack the tensors in such a way because map_fn() maps the top most axis to the function.
# This way a tensor of shape (n_voxels, 2) is created and the values are delivered in pairs to the function
map_input = K.stack([K.flatten(inputs[::][0]), K.flatten(inputs[::][1]), axis=1])
result = K.map_fn(lambda x: function(x), map_input)
result = K.reshape(result, K.constant([-1, 1, inputs.shape[2], inputs.shape[3], inputs.shape[4]], dtype=tf.int32))
return result
不幸的是,这种方法严重减慢了训练速度。最后没有自定义层的模型每个周期需要大约 45 分钟的训练时间,而带有自定义层的模型则需要大约 120 小时每个纪元。
模型和函数本身可以执行所需的任务,但会出现重大错误,但是我想看看是否可以将两者结合起来以获得更好的结果。
<小时/>在我的例子中,现实生活中的用途是对 Dual Energy CT中的 Material 进行分解。 。您可以通过假设 3 种已知 Material 来计算每个体素的 Material 分数mat1
,
mat2
,
mat3
和未知样本
sample
.
通过一些计算,您可以将这个未知样本分解为每种已知 Material 的分数 f1
, f2
, f3
( f1
+ f2
+ f3
== 1.0)。我们只对f3
感兴趣,因此省略了其他分数的计算。
实际代码:
"""
DECT Decomposition Layer
"""
import numpy as np
import tensorflow as tf
from keras import backend as K
from keras.layers import Layer
from keras.constraints import MinMaxNorm
def _intersect(line1_start, line1_end, line2_start, line2_end, ):
"""
Find the intersection point between 2 lines
"""
# https://en.wikipedia.org/wiki/Line%E2%80%93line_intersection
# Tensorflow's tensors need a little more lines to unpack
x1 = line1_start[0]
y1 = line1_start[1]
x2 = line1_end[0]
y2 = line1_end[1]
x3 = line2_start[0]
y3 = line2_start[1]
x4 = line2_end[0]
y4 = line2_end[1]
px = (x1 * y2 - y1 * x2) * (x3 - x4) - (x1 - x2) * (x3 * y4 - y3 * x4)
px /= (x1 - x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 - x4)
py = (x1 * y2 - y1 * x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 * y4 - y3 * x4)
py /= (x1 - x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 - x4)
return K.stack([px, py])
def _decomp(sample, mat1, mat2, mat3):
"""
Decomposition of a sample into 1 fraction of material 3
"""
# Calculate the sample lines' ends
sample3 = sample + (mat2 - mat3)
# Calculate the intersection points between the sample lines and triangle sides
intersect3 = _intersect(sample, sample3, mat1, mat2)
# Find out how far along the sample line the intersection is
f3 = tf.norm(sample - intersect3) / tf.norm(sample - sample3)
return f3
class DectDecompoLayer(Layer):
def __init__(self, mat1, mat2, mat3, **kwargs):
self.mat1 = K.constant(mat1)
self.mat2 = K.constant(mat2)
self.mat3 = K.constant(mat3)
super(DectDecompoLayer, self).__init__(**kwargs)
def build(self, input_shape):
super(DectDecompoLayer, self).build(input_shape)
def call(self, inputs, **kwargs):
map_input = K.stack([K.flatten(inputs[::][0]), K.flatten(inputs[::][1])], axis=1)
result = K.map_fn(lambda x: _decomp(x, self.mat1, self.mat2, self.mat3), map_input)
result = K.reshape(result, K.constant([-1, 1, inputs.shape[2], inputs.shape[3], inputs.shape[4]], dtype=tf.int32))
return result
def compute_output_shape(self, input_shape):
return input_shape[0], 1, input_shape[2], input_shape[3], input_shape[4]
最佳答案
好的。首先非常奇怪的是你正在采取“样本”,而不是“ channel ”。
命令inputs[::]
准确返回inputs
,并且inputs[::][0]
等于输入[0]
。
因此,无论您的批量大小有多大,您都只训练两个样本。
也就是说,您所需要的只是:
输入
形状为(batch, 2, size, size, size)
matN
的形状为 (1, 2, size, size, size)
,完全或 (batch, 2, size, size, size)
def call(self, inputs, **kwargs): #shape (batch, 2, size, size, size)
sample3 = inputs + (self.mat2 - self.mat3)
#all shapes (batch, size, size, size)
x1 = inputs[:,0]
y1 = inputs[:,1]
x2 = sample3[:,0]
y2 = sample3[:,1]
#all shapes (1, size, size, size) or (batch, size, size, size)
x3 = self.mat1[:,0]
y3 = self.mat2[:,1]
x4 = self.mat2[:,0]
y4 = self.mat2[:,1]
#all shapes (batch, size, size, size)
px = (x1 * y2 - y1 * x2) * (x3 - x4) - (x1 - x2) * (x3 * y4 - y3 * x4)
px /= (x1 - x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 - x4)
py = (x1 * y2 - y1 * x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 * y4 - y3 * x4)
py /= (x1 - x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 - x4)
#proceed with the rest
警告,平行线可能被零除。
我推荐某种K.switch
,例如:
denominator = (x1 - x2) * (y3 - y4) - (y1 - y2) * (x3 - x4)
K.switch(
K.less(K.abs(denominator), K.epsilon()),
denominator + K.sign(denominator)*K.epsilon(),
denominator)
px /= denominator
关于python - 将函数应用于 3D、2 channel Keras 张量的每个元素,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/60040736/
C语言sscanf()函数:从字符串中读取指定格式的数据 头文件: ?
最近,我有一个关于工作预评估的问题,即使查询了每个功能的工作原理,我也不知道如何解决。这是一个伪代码。 下面是一个名为foo()的函数,该函数将被传递一个值并返回一个值。如果将以下值传递给foo函数,
CStr 函数 返回表达式,该表达式已被转换为 String 子类型的 Variant。 CStr(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可以
CSng 函数 返回表达式,该表达式已被转换为 Single 子类型的 Variant。 CSng(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可
CreateObject 函数 创建并返回对 Automation 对象的引用。 CreateObject(servername.typename [, location]) 参数 serv
Cos 函数 返回某个角的余弦值。 Cos(number) number 参数可以是任何将某个角表示为弧度的有效数值表达式。 说明 Cos 函数取某个角并返回直角三角形两边的比值。此比值是
CLng 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Long 子类型的 Variant。 CLng(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,您可以使
CInt 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Integer 子类型的 Variant。 CInt(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可
Chr 函数 返回与指定的 ANSI 字符代码相对应的字符。 Chr(charcode) charcode 参数是可以标识字符的数字。 说明 从 0 到 31 的数字表示标准的不可打印的
CDbl 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Double 子类型的 Variant。 CDbl(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,您可
CDate 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Date 子类型的 Variant。 CDate(date) date 参数是任意有效的日期表达式。 说明 IsDate 函数用于判断 d
CCur 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Currency 子类型的 Variant。 CCur(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,
CByte 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Byte 子类型的 Variant。 CByte(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可以
CBool 函数 返回表达式,此表达式已转换为 Boolean 子类型的 Variant。 CBool(expression) expression 是任意有效的表达式。 说明 如果 ex
Atn 函数 返回数值的反正切值。 Atn(number) number 参数可以是任意有效的数值表达式。 说明 Atn 函数计算直角三角形两个边的比值 (number) 并返回对应角的弧
Asc 函数 返回与字符串的第一个字母对应的 ANSI 字符代码。 Asc(string) string 参数是任意有效的字符串表达式。如果 string 参数未包含字符,则将发生运行时错误。
Array 函数 返回包含数组的 Variant。 Array(arglist) arglist 参数是赋给包含在 Variant 中的数组元素的值的列表(用逗号分隔)。如果没有指定此参数,则
Abs 函数 返回数字的绝对值。 Abs(number) number 参数可以是任意有效的数值表达式。如果 number 包含 Null,则返回 Null;如果是未初始化变量,则返回 0。
FormatPercent 函数 返回表达式,此表达式已被格式化为尾随有 % 符号的百分比(乘以 100 )。 FormatPercent(expression[,NumDigitsAfterD
FormatNumber 函数 返回表达式,此表达式已被格式化为数值。 FormatNumber( expression [,NumDigitsAfterDecimal [,Inc
我是一名优秀的程序员,十分优秀!