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layerGraph
深層学習用のネットワーク層のグラフ
説明
層グラフは,層に複数の層からの入力と複数の層への出力がある,より複雑なグラフ構造の深層学習ネットワークのアーキテクチャを指定します。このような構造を持つネットワークは有向非循環グラフ(DAG)ネットワークと呼ばれます。layerGraphオブジェクトの作成後は,オブジェクト関数を使用してグラフをプロットしたり,層の追加,削除,結合,および切り離しによってグラフを変更したりできます。ネットワークに学習させるには,層グラフをtrainNetworkへの入力引数层として使用します。
作成
構文
説明
lgraph= layerGraph (层）层プロパティを設定します。lgraphに含まれる層は,层と同じ順序で結合されます。すべての層に一意で空ではない名前がなければなりません。
lgraph= layerGraph (dlnet）dlnetworkの層グラフを抽出します。この構文を使用して,関数trainNetworkまたはディープネットワークデザイナーでdlnetworkを使用します。
入力引数
プロパティ
オブジェクト関数
addLayers |
層グラフへの層の追加 |
removeLayers |
層グラフからの層の削除 |
replaceLayer |
在层图中替换层 |
connectLayers |
層グラフの層の結合 |
disconnectLayers |
層グラフの層の切り離し |
情节 |
ニューラルネットワークの層グラフのプロット |
例
層グラフへの層の追加
空の層グラフと層の配列を作成します。層グラフに層を追加し,グラフをプロットします。addLayersによって層が順に結合されます。
lgraph = layerGraph;[imageInputLayer([32 32 3]，])，“名字”，“输入”) convolution2dLayer(3, 16岁,“填充”，“相同”，“名字”，“conv_1”) batchNormalizationLayer (“名字”，“BN_1”) reluLayer (“名字”，“relu_1”));lgraph = addLayers (lgraph层);图绘制(lgraph)
層の配列からの層グラフの作成
層の配列を作成します。
[imageInputLayer([28 28 1]，])，“名字”，“输入”) convolution2dLayer(3, 16岁,“填充”，“相同”，“名字”，“conv_1”) batchNormalizationLayer (“名字”，“BN_1”) reluLayer (“名字”，“relu_1”));
層配列から層グラフを作成します。layerGraphは层のすべての層を順に結合します。層グラフをプロットします。
lgraph = layerGraph(层);图绘制(lgraph)
DAGネットワークの層グラフの抽出
事前学習済みのSqueezeNetネットワークを読み込みます。この学習済みネットワークを分類と予測に使用できます。
网= squeezenet;
ネットワーク構造を変更するには,まずlayerGraphを使用してDAGネットワークの構造を抽出します。次に,LayerGraphのオブジェクト関数を使用して,ネットワークアーキテクチャを変更できます。
lgraph = layerGraph(净)
lgraph = LayerGraph with properties: Layers: [68x1 nnet.cnn.layer.Layer] Connections: [75x2 table] InputNames: {'data'} OutputNames: {'ClassificationLayer_predictions'}
シンプルなDAGネットワークの作成
深層学習用のシンプルな有向非循環グラフ(DAG)ネットワークを作成します。数字のイメージを分類するようネットワークに学習させます。この例のシンプルなネットワークは,以下から構成されます。
逐次結合層による主分岐。
単一の1 x 1畳み込み層を含む“ショートカット結合”。ショートカット結合は,パラメーターの勾配がネットワークの出力層からより初期の層へとよりスムーズに流れるようにします。
ネットワークの主分岐を層配列として作成します。加算層では複数の入力が要素単位で合計されます。加算層で合計する入力数を指定します。すべての層に名前があり、すべての名前が一意でなければなりません。
[imageInputLayer([28 28 1]，])，“名字”，“输入”16) convolution2dLayer(5日,“填充”，“相同”，“名字”，“conv_1”) batchNormalizationLayer (“名字”，“BN_1”) reluLayer (“名字”，“relu_1”32岁的)convolution2dLayer (3“填充”，“相同”，“步”2,“名字”，“conv_2”) batchNormalizationLayer (“名字”，“BN_2”) reluLayer (“名字”，“relu_2”32岁的)convolution2dLayer (3“填充”，“相同”，“名字”，“conv_3”) batchNormalizationLayer (“名字”，“BN_3”) reluLayer (“名字”，“relu_3”) additionLayer (2“名字”，“添加”) averagePooling2dLayer (2“步”2,“名字”，“avpool”) fullyConnectedLayer (10“名字”，“俱乐部”) softmaxLayer (“名字”，“softmax”) classificationLayer (“名字”，“classOutput”));
層配列から層グラフを作成します。layerGraphは层のすべての層を順に結合します。層グラフをプロットします。
lgraph = layerGraph(层);图绘制(lgraph)
1 x 1畳み込み層を作成し,層グラフに追加します。活性化のサイズが“relu_3”層の活性化のサイズと一致するように,畳み込みフィルターの数とストライドを指定します。この方法により,加算層で“skipConv”層と“relu_3”層の出力を加算できます。層がグラフに含まれることを確認するには,層グラフをプロットします。
32岁的skipConv = convolution2dLayer (1“步”2,“名字”，“skipConv”）;lgraph = addLayers (lgraph skipConv);图绘制(lgraph)
“relu_1”層から“添加”層へのショートカット結合を作成します。層の作成時に加算層への入力数を 2 に指定しているため、層には“三机”および“in2”という名前の2つの入力があります。“relu_3”層は既に“三机”入力に結合されています。“relu_1”層を“skipConv”層に結合し,“skipConv”層を“添加”層の“in2”入力に結合します。ここで加算層は“relu_3”層と“skipConv”層の出力を合計します。層が正しく結合されていることを確認するには,層グラフをプロットします。
lgraph = connectLayers (lgraph,“relu_1”，“skipConv”）;lgraph = connectLayers (lgraph,“skipConv”，“添加/ in2”）;图绘制(lgraph);
数字の28 x 28のグレースケールイメージで構成される学習データと検証データを読み込みます。
[XTrain, YTrain] = digitTrain4DArrayData;[XValidation, YValidation] = digitTest4DArrayData;
学習オプションを指定してネットワークに学習させます。trainNetworkは,ValidationFrequency回の反復ごとに検証データを使用してネットワークを検証します。
选择= trainingOptions (“个”，．..“MaxEpochs”8．..“洗牌”，“every-epoch”，．..“ValidationData”{XValidation, YValidation},．..“ValidationFrequency”30岁的．..“详细”假的,．..“阴谋”，“训练进步”）;网= trainNetwork (XTrain YTrain、lgraph选项);
学習済みネットワークのプロパティを表示します。ネットワークはDAGNetworkオブジェクトになります。
净
net = DAGNetwork with properties: Layers: [16×1 net.cnn.layer. layer] Connections: [16×2 table] InputNames: {'input'} OutputNames: {'classOutput'}
検証イメージを分類し,精度を計算します。ネットワークは非常に正確になっています。
YPredicted =分类(净,XValidation);精度=平均值(YPredicted == YValidation)
精度= 0.9930
ヒント
層グラフでは,長短期記憶(LSTM)ネットワークのアーキテクチャを指定できません。LSTMネットワークを作成する方法の詳細は,長短期記憶ネットワークを参照してください。
参考
trainNetwork|DAGNetwork|addLayers|removeLayers|connectLayers|disconnectLayers|情节|googlenet|resnet18|resnet50|resnet101|inceptionresnetv2|squeezenet|additionLayer|replaceLayer|depthConcatenationLayer|inceptionv3|analyzeNetwork|assembleNetwork|ディープネットワークデザイナー
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