keras - Keras 的中心损失

Question

我想实现[http://ydwen.github.io/papers/WenECCV16.pdf]中解释的中心损失]在喀拉斯

我开始创建一个具有 2 个输出的网络，例如:

inputs = Input(shape=(100,100,3))
...
fc = Dense(100)(#previousLayer#)
softmax = Softmax(fc)
model = Model(input, output=[softmax, fc])
model.compile(optimizer='sgd', 
              loss=['categorical_crossentropy', 'center_loss'],
              metrics=['accuracy'], loss_weights=[1., 0.2])

首先，这样做是一个好的方法吗？

其次，我不知道如何在keras中实现center_loss。 Center_loss 看起来像均方误差，但不是将值与固定标签进行比较，它将值与每次迭代时更新的数据进行比较。

感谢您的帮助

Answer 1

对我来说，您可以按照以下步骤实现该层:

1. 编写一个自定义层 ComputeCenter

   • 接受两个输入:i)。 groudtruth 标签 y_true (不是单热编码，只是整数)和 ii)。预测成员资格 y_pred

   • 包含一个大小为 num_classes x num_feats 数组的查找表 W 作为可训练权重(请参阅 BatchNormalization Layer)，W[j] 是第 j 类特征的移动平均值的占位符。

   • 计算论文中指定的中心损耗。

   • 输出结果距离数组D

2. 要计算中心损失，您需要

   • 我)。根据 y_true[k]=j 使用 y_pred[k] 更新 W[j]，
   • ii)。检索 y_true[k]=j
   的样本 y_pred[k] 的中心特征 c_true[k]=W[j] >
   • iii) 计算 y_pred 和 c_true 之间的距离。
   • 这里c_true[k] = W[j]，k是样本索引，j是y_pred[k]。

3. 使用model.add_loss()来计算此损失。请注意，请勿在 model.compile( loss = ... ) 中添加此损失。

最后，如果需要，您可以在 center-loss 中添加一些损失系数。