python - TensorFlow 2.0 如何从 tf.keras.layers 层获取可训练变量，如 Conv2D 或 Dense

Question

我一直试图从我的图层中获取可训练的变量，但无法找到使其工作的方法。所以这是我尝试过的:

我曾尝试直接访问 Dense 或 Conv2D 对象的内核和偏差属性，但无济于事。我得到的结果类型是“密集对象没有属性‘内核’”。

trainable_variables.append(conv_layer.kernel)
trainable_variables.append(conv_layer.bias)

同样，我尝试通过以下方式使用属性“trainable_variables”:

trainable_variables.extend(conv_layer.trainable_variables)

据我所知，这应该返回两个变量的列表，权重和偏差变量。但是，我得到的是一个空列表。

知道如何从 TensorFlow 2.0 中的标签获取变量吗？我希望以后能够以类似于以下方式将这些变量提供给优化器:

gradients = tape.gradient(loss, trainable_variables)
optimizer.apply_gradients(zip(gradients, trainable_variables))

编辑:
这是我当前代码的一部分，用作示例并帮助回答问题(希望它是可读的)

from tensorflow.keras.layers import Dense, Conv2D, Conv2DTranspose, Reshape, Flatten

... 

class Network:
    def __init__(self, params):
        weights_initializer = tf.initializers.GlorotUniform(seed=params["seed"])
        bias_initializer = tf.initializers.Constant(0.0)

        self.trainable_variables = []

        self.conv_layers = []
        self.conv_activations = []
        self.create_conv_layers(params, weights_initializer, bias_initializer)

        self.flatten_layer = Flatten()


        self.dense_layers = []
        self.dense_activations = []
        self.create_dense_layers(params, weights_initializer, bias_initializer)

        self.output_layer = Dense(1, kernel_initializer=weights_initializer, bias_initializer=bias_initializer)
        self.trainable_variables.append(self.output_layer.kernel)
        self.trainable_variables.append(self.output_layer.bias)

    def create_conv_layers(self, params, weight_init, bias_init):
        nconv = len(params['stride'])
        for i in range(nconv):
            conv_layer = Conv2D(filters=params["nfilter"][i],
                                kernel_size=params["shape"][i], kernel_initializer=weight_init,
                                kernel_regularizer=spectral_norm,
                                use_bias=True, bias_initializer=bias_init,
                                strides=params["stride"][i],
                                padding="same", )
            self.conv_layers.append(conv_layer)
            self.trainable_variables.append(conv_layer.kernel)
            self.trainable_variables.append(conv_layer.bias)
            self.conv_activations.append(params["activation"])

    def create_conv_layers(self, params, weight_init, bias_init):
        nconv = len(params['stride'])
        for i in range(nconv):
            conv_layer = Conv2D(filters=params["nfilter"][i],
                                kernel_size=params["shape"][i], kernel_initializer=weight_init,
                                kernel_regularizer=spectral_norm,
                                use_bias=True, bias_initializer=bias_init,
                                strides=params["stride"][i],
                                padding="same", )
            self.conv_layers.append(conv_layer)
            self.trainable_variables.append(conv_layer.kernel)
            self.trainable_variables.append(conv_layer.bias)
            self.conv_activations.append(params["activation"])

如您所见，我正在尝试将所有可训练变量收集到一个名为 trainable_variables 的列表属性中。然而，正如我所提到的，这段代码不起作用，因为我在尝试获取这些层对象的内核和偏差属性时出错。

Answer 1

好的，所以我想我发现了问题。

在我使用给定的图层对象之前，可训练变量不可用。运行前向传递后，我可以检索 tf.keras.layers.Layer 对象的属性，如 trainable_variables 和权重。

然而，在我向前传球之前，我收到了一个空 list 。为了让事情更清楚一点:

with tf.GradientTape() as tape:
    print(dense_layers[0].trainable_variables)
    self.forward_pass(X)
    self.compute_loss()
    print(dense_layers[0].trainable_variables)

在上面的代码中，在执行 self.forward_pass 之前，属性 trainable_variables 是一个空列表。然而，在它之后，我可以检索内核和偏置 numpy 数组。