主要内容

checkLayer

检查自定义或功能层的有效性

描述

例子

checkLayer (validInputSize中大小的生成数据检查自定义层或功能层的有效性validInputSize.对于具有单一输入的层,设置validInputSize以典型大小的数据输入到层中。对于有多个输入的层,设置validInputSize到典型大小的单元格数组,其中每个元素对应一个层输入。

例子

checkLayer (validInputSize名称=值使用一个或多个名称-值参数指定其他选项。

例子

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检查示例自定义层的有效性preluLayer

自定义层preluLayer,作为支持文件附在此示例后面,它对输入数据应用PReLU操作。金宝app要访问此层,请将此示例作为活动脚本打开。

创建该层的一个实例,并检查它是否有效checkLayer.将有效的输入大小设置为该层的单个观测输入的典型大小。对于单个输入,该层期望观测值的大小h——- - - - - -w——- - - - - -c,在那里hw,c分别为前一层输出的高度、宽度和通道数。

指定validInputSize作为输入数组的典型大小。

图层= preluLayer(20);validInputSize = [5 5 20];validInputSize checkLayer(层)
跳过多观察测试。要启用带有多个观测值的测试,请指定“ObservationDimension”选项。对于二维图像数据,将‘ObservationDimension’设置为4。对于3d图像数据,将“ObservationDimension”设置为5。对于序列数据,将“ObservationDimension”设置为2。跳过GPU测试。没有找到兼容的GPU设备。跳过代码生成兼容性测试。要检查代码生成层的有效性,请指定'CheckCodegenCompatibility'和'ObservationDimension'选项。运行nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward .......... .. Done nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward __________ Test Summary: 12 Passed, 0 Failed, 0 Incomplete, 16 Skipped. Time elapsed: 0.18741 seconds.

结果显示通过、失败和跳过测试的数量。如果没有指定ObservationsDimension选项,或没有GPU,则该功能将跳过相应的测试。

检查多个观察结果

对于多观测输入,该层期望一个大小的观测数组h——- - - - - -w——- - - - - -c——- - - - - -N,在那里hw,c通道的高度、宽度和数量是否分别为和N是观测的数量。

若要检查多个观测值的层有效性,请指定一个观测值的典型大小并设置ObservationDimension选项4。

图层= preluLayer(20);validInputSize = [5 5 20];checkLayer(层、validInputSize ObservationDimension = 4)
跳过GPU测试。没有找到兼容的GPU设备。跳过代码生成兼容性测试。要检查代码生成层的有效性,请指定'CheckCodegenCompatibility'和'ObservationDimension'选项。运行nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward .......... ........完成nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward __________测试总结:18通过,0失败,0不完整,10跳过。时间流逝:0.19972秒。

在这种情况下,函数不会检测到该层的任何问题。

创建一个函数层对象,对输入应用软符号操作。软符号运算由函数给出 f x x 1 + | x |

layer = functionLayer(@(X) X./(1 + abs(X)))
Name: " PredictFcn: @(X)X./(1+abs(X))) formatable: 0 Learnable Parameters无属性。状态参数无属性。显示所有属性

方法检查该层是否有效checkLayer函数。将有效的输入大小设置为该层的单个观测输入的典型大小。例如,对于单个输入,该层期望观测值的大小h——- - - - - -w——- - - - - -c,在那里hw,c分别为前一层输出的高度、宽度和通道数。

指定validInputSize作为输入数组的典型大小。

validInputSize = [5 5 20];validInputSize checkLayer(层)
跳过多观察测试。要启用带有多个观测值的测试,请指定“ObservationDimension”选项。对于二维图像数据,将‘ObservationDimension’设置为4。对于3d图像数据,将“ObservationDimension”设置为5。对于序列数据,将“ObservationDimension”设置为2。跳过GPU测试。没有找到兼容的GPU设备。跳过代码生成兼容性测试。要检查代码生成层的有效性,请指定'CheckCodegenCompatibility'和'ObservationDimension'选项。运行nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward .......... .. Done nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward __________ Test Summary: 12 Passed, 0 Failed, 0 Incomplete, 16 Skipped. Time elapsed: 0.2085 seconds.

结果显示通过、失败和跳过测试的数量。如果没有指定ObservationsDimension选项,或没有GPU,则该功能将跳过相应的测试。

检查多个观察结果

对于多观测图像输入,该层期望一个大小的观测数组h——- - - - - -w——- - - - - -c——- - - - - -N,在那里hw,c通道的高度、宽度和数量是否分别为和N是观测的数量。

若要检查多个观测值的层有效性,请指定一个观测值的典型大小并设置ObservationDimension选项4。

layer = functionLayer(@(X) X./(1 + abs(X)));validInputSize = [5 5 20];checkLayer(层、validInputSize ObservationDimension = 4)
跳过GPU测试。没有找到兼容的GPU设备。跳过代码生成兼容性测试。要检查代码生成层的有效性,请指定'CheckCodegenCompatibility'和'ObservationDimension'选项。运行nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward .......... ........完成nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward __________测试总结:18通过,0失败,0不完整,10跳过。时间流逝:0.13807秒。

在这种情况下,函数不会检测到该层的任何问题。

检查自定义层的代码生成兼容性codegenPreluLayer

自定义层codegenPreluLayer,作为支持文件附在此示例后面,它对输入数据应用PReLU操作。金宝app要访问此层,请将此示例作为活动脚本打开。

创建一个层的实例,并检查它的有效性使用checkLayer.将有效的输入大小指定为该层的典型输入的单个观察值的大小。该层期望4-D阵列输入,其中前三个维度对应于前一层输出的高度、宽度和通道数量,第四个维度对应于观测结果。

指定观测值输入的典型大小,并设置“ObservationDimension”选项4。要检查代码生成兼容性,请设置CheckCodegenCompatibility选项真正的.的checkLayer函数不会检查与代码生成不兼容的函数。要检查自定义层定义是否支持代码生成,请首先使用金宝app代码生成准备有关更多信息,请参见使用代码生成准备工具检查代码(MATLAB编码器)

层= codegenPreluLayer(20,“prelu”);validInputSize = [24 24 20];checkLayer(层、validInputSize ObservationDimension = 4, CheckCodegenCompatibility = true)
跳过GPU测试。没有找到兼容的GPU设备。运行nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward  .......... .......... ...完成nnet.checklayer.TestLayerWithoutBackward __________测试总结:23通过,0失败,0不完整,5跳过。时间:1.2291秒。

该函数不检测该层的任何问题。

输入参数

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要检查的层,指定为nnet.layer.Layernnet.layer.ClassificationLayernnet.layer.RegressionLayer,或FunctionLayer对象。

有关显示如何定义自己的自定义层的示例,请参见定义具有可学习参数的自定义深度学习层.若要创建应用指定功能的层,请使用functionLayer

checkLayer函数不支持继承的层金宝appnnet.layer.Formattable

层的有效输入大小,指定为正整数向量或正整数向量的单元格数组。

  • 对于具有单一输入的层,指定validInputSize作为与输入数据的维数相对应的整数向量。例如,[5 5 10]对应于大小为5 × 5 × 10的有效输入数据。

  • 对于具有多个输入的层,指定validInputSize作为向量的单元数组,其中每个向量对应于一个层输入,向量的元素对应于相应输入数据的维度。例如,{[24 24 20],[24 24 10]}对应于两个输入的有效输入大小,其中24 × 24 × 20是第一个输入的有效输入大小,24 × 24 × 10是第二个输入的有效输入大小。

有关更多信息,请参见图层输入大小

对于大的输入大小,梯度检查需要更长的时间运行。若要加快测试速度,请指定较小的有效输入大小。

例子:[5 5 10]

例子:{[24 24 20],[24 24 10]}

数据类型:||int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|细胞

名称-值参数

指定可选参数对为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和价值对应的值。名称-值参数必须出现在其他参数之后,但对的顺序无关紧要。

例子:ObservationDimension = 4设置观察维度为4

观察维度,指定为正整数。

观测维数指定层输入数据的哪个维数对应于观测值。例如,如果层期望输入数据的大小h——- - - - - -w——- - - - - -c——- - - - - -N,在那里hw,c分别对应输入数据的高、宽和通道数,和N对应观测数,则观测维数为4。有关更多信息,请参见图层输入大小

如果指定了观测维度,则checkLayer函数使用大小为1和2的迷你批生成的数据检查层函数是否有效。如果未指定观察维度,则该函数将跳过相应的测试。

数据类型:||int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

标志,以启用代码生成测试,指定为0(虚假的)或1(真正的)。

如果CheckCodegenCompatibility1(true),则必须指定ObservationDimension选择。

代码生成只支持带有二维图像或特征金宝app输入的中间层。代码生成不支持带有状态属性的层(带有attribu金宝appte的属性)状态).

checkLayer函数不检查层使用的函数是否与代码生成兼容。要检查自定义层使用的函数是否也支持代码生成,请首先使用金宝app代码生成准备有关更多信息,请参见使用代码生成准备工具检查代码(MATLAB编码器)

有关显示如何定义支持代码生成的自定义层的示例,请参见金宝app定义用于代码生成的自定义深度学习层

数据类型:逻辑

更多关于

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图层输入大小

对于每一层,有效的输入大小和观测维数取决于前一层的输出。

中间的层

对于中间层(类型层)nnet.layer.Layer),有效的输入大小和观测维数取决于输入到该层的数据类型。

  • 对于具有单一输入的层,指定validInputSize作为与输入数据的维数相对应的整数向量。

  • 对于具有多个输入的层,指定validInputSize作为向量的单元数组,其中每个向量对应于一个层输入,向量的元素对应于相应输入数据的维度。

对于大的输入大小,梯度检查需要更长的时间运行。若要加快测试速度,请指定较小的有效输入大小。

层的输入 输入的大小 观察维度
特征向量 c——- - - - - -N,在那里c对应于通道数和N是观测的数量。 2
二维图像 h——- - - - - -w——- - - - - -c——- - - - - -N,在那里hw,c分别对应图像的高度、宽度和通道数,和N是观测的数量。 4
三维图像 h——- - - - - -w——- - - - - -d——- - - - - -c——- - - - - -N,在那里hwd,c分别对应三维图像的高度、宽度、深度和通道数,和N是观测的数量。 5
向量序列 c——- - - - - -N——- - - - - -年代,在那里c是序列特征的数量,N是观察数,和年代是序列长度。 2
二维图像序列 h——- - - - - -w——- - - - - -c——- - - - - -N——- - - - - -年代,在那里hw,c分别对应图像的高度、宽度和通道数,N是观察数,和年代是序列长度。 4
三维图像序列 h——- - - - - -w——- - - - - -d——- - - - - -c——- - - - - -N——- - - - - -年代,在那里hwd,c分别对应三维图像的高、宽、深、通道数,N是观察数,和年代是序列长度。 5

例如,对于二维图像分类问题,设置validInputSize[h w c],在那里hw,c分别对应图像的高度、宽度和通道数,和ObservationDimension4

代码生成只支持2-D图像输入的中金宝app间层。

输出层

对于输出层(类型的层nnet.layer.ClassificationLayernnet.layer.RegressionLayer),设置validInputSize到单个输入观测值的典型大小Y到这一层。

对于分类问题,有效的输入大小和观测维数Y根据问题的类型:

分类任务 输入的大小 观察维度
二维图像分类 1-by-1-by -K——- - - - - -N,在那里K是班级的数量和N是观测的数量。 4
三维图像分类 1-by-1-by-1-by -K——- - - - - -N,在那里K是班级的数量和N是观测的数量。 5
Sequence-to-label分类 K——- - - - - -N,在那里K是班级的数量和N是观测的数量。 2
Sequence-to-sequence分类 K——- - - - - -N——- - - - - -年代,在那里K是类的数量,N是观察数,和年代是序列长度。 2

例如,对于二维图像分类问题,设置validInputSize[11k],在那里K是班级的数量,和ObservationDimension4

对于回归问题,的维数Y也取决于问题的类型。尺寸如下表所示Y

回归的任务 输入的大小 观察维度
二维图像回归 1-by-1-by -R——- - - - - -N,在那里R回复的数量和N是观测的数量。 4
二维图像到图像回归 h——- - - - - -w——- - - - - -c——- - - - - -N,在那里hw,c输出的高、宽、通道数分别为和N是观测的数量。 4
三维图像回归 1-by-1-by-1-by -R——- - - - - -N,在那里R回复的数量和N是观测的数量。 5
三维图像到图像回归 h——- - - - - -w——- - - - - -d——- - - - - -c——- - - - - -N,在那里hwd,c输出的高、宽、深、通道数分别为和N是观测的数量。 5
Sequence-to-one回归 R——- - - - - -N,在那里R回复的数量和N是观测的数量。 2
Sequence-to-sequence回归 R——- - - - - -N——- - - - - -年代,在那里R是响应的数量,N是观察数,和年代是序列长度。 2

例如,对于二维图像回归问题,集合validInputSize[11 1 r],在那里R回复的数量,和ObservationDimension4

算法

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测试列表

checkLayer函数通过执行这些表中描述的一系列测试来检查自定义层的有效性。有关所使用的测试的详细信息checkLayer,请参阅检查自定义层有效性

中间的层

checkLayer函数使用这些测试检查自定义中间层(类型的层)的有效性nnet.layer.Layer).

测试 描述
functionSyntaxesAreCorrect 正确定义了层函数的语法。
predictDoesNotError 预测函数不会出错。
forwardDoesNotError

当指定时,向前函数不会出错。

forwardPredictAreConsistentInSize

向前是指定的,向前而且预测输出相同大小的值。

backwardDoesNotError 当指定时,落后的不会出错。
backwardIsConsistentInSize

落后的的输出落后的大小一致:

  • 对每个输入的导数都与相应的输入大小相同。

  • 每个可学习参数的导数与相应的可学习参数的大小相同。

predictIsConsistentInType

的输出预测与输入的类型一致。

forwardIsConsistentInType

向前的输出向前与输入的类型一致。

backwardIsConsistentInType

落后的的输出落后的与输入的类型一致。

gradientsAreNumericallyCorrect 落后的指定后,在落后的与数值梯度一致。
backwardPropagationDoesNotError 落后的未指定时,可使用自动微分计算导数。
predictReturnsValidStates 对于具有状态属性的层,预测函数返回有效状态。
forwardReturnsValidStates 对于具有状态属性的层,向前函数,如果指定,则返回有效状态。
resetStateDoesNotError 对于具有状态属性的层,resetState函数,如果指定,则不会出错并将状态重置为有效状态。
codegenPragmaDefinedInClassDef 的编译指示“% # codegen”用于在类文件中指定代码生成。
checkFor金宝appSupportedLayerPropertiesForCodegen 层属性支持代码生成。金宝app
predictIsValidForCodeGeneration 预测对代码生成有效。
doesNotHaveStateProperties 对于代码生成,该层没有状态属性。
金宝appsupportedFunctionLayer 对于代码生成,层不是FunctionLayer对象。

有些测试会运行多次。这些测试还检查不同的数据类型和GPU兼容性:

  • predictIsConsistentInType

  • forwardIsConsistentInType

  • backwardIsConsistentInType

要在GPU上执行层函数,函数必须支持类型的输入和输出金宝appgpuArray使用底层数据类型

输出层

checkLayer函数使用这些测试检查自定义输出层(类型的层)的有效性nnet.layer.ClassificationLayernnet.layer.RegressionLayer).

测试 描述
forwardLossDoesNotError forwardLoss不会出错。
backwardLossDoesNotError backwardLoss不会出错。
forwardLossIsScalar 的输出forwardLoss是标量。
backwardLossIsConsistentInSize backwardLoss的输出backwardLoss大小一致:dLdY和预测的大小一样吗Y
forwardLossIsConsistentInType

的输出forwardLoss类型一致的:损失和预测的是同一类型吗Y

backwardLossIsConsistentInType

backwardLoss的输出backwardLoss类型一致的:dLdY一定和预测的一样吗Y

gradientsAreNumericallyCorrect backwardLoss指定后,在backwardLoss都是正确的。
backwardPropagationDoesNotError backwardLoss未指定时,可使用自动微分计算导数。

forwardLossIsConsistentInType而且backwardLossIsConsistentInType测试还检查GPU兼容性。要在GPU上执行层函数,函数必须支持类型的输入和输出金宝appgpuArray使用底层数据类型

在R2018a中引入