使用Tensorflow格式化具有可变时间步长的LSTM层的输入

时间:2019-02-16 21:28:21

标签: python tensorflow keras neural-network recurrent-neural-network

根据文档,LSTM层应处理(无,CONST,CONST)形状的输入。对于可变的时间步长,它应该能够处理(无,无,CONST)形状的输入。

假设我的数据如下:

X = [
    [
        [1, 2, 3],
        [4, 5, 6]
    ],
    [
        [7, 8, 9]
    ]
]
Y = [0, 1]

还有我的模特:

model = tf.keras.models.Sequential([
    tf.keras.layers.LSTM(32, activation='tanh',input_shape=(None, 3)),
    tf.keras.layers.Dense(1, activation='sigmoid')
])
model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam')
model.fit(X, Y)

我的问题是:我应如何格式化这些输入以使此代码正常工作?

我不能像以前那样在这里使用熊猫数据框。如果运行上面的代码,则会出现此错误:

Error when checking model input: the list of Numpy arrays that you are passing to your model is not the size the model expected. Expected to see 1 array(s), but instead got the following list of 2 arrays:

如果我用:更改最后一行:

model.fit(np.array(X), np.array(Y))

错误现在是:

Error when checking input: expected lstm_8_input to have 3 dimensions, but got array with shape (2, 1)

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

您很近,但是在Keras / Tensorflow中,您需要填充序列,然后使用Masking让LSTM跳过那些填充的序列。 为什么?因为张量中的项需要具有相同的形状(batch_size, max_length, features)。因此,如果长度可变,则会填充序列。

您可以使用keras.preprocessing.sequence.pad_sequences填充序列以获得类似的内容:

X = [
    [
        [1, 2, 3],
        [4, 5, 6]
    ],
    [
        [7, 8, 9],
        [0, 0, 0],
    ]
]
X.shape == (2, 2, 3)
Y = [0, 1]
Y.shape == (2, 1)

然后使用遮罩层:

model = tf.keras.models.Sequential([
    tf.keras.layers.Masking(), # this tells LSTM to skip certain timesteps
    tf.keras.layers.LSTM(32, activation='tanh',input_shape=(None, 3)),
    tf.keras.layers.Dense(1, activation='sigmoid')
])
model.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer='adam')
model.fit(X, Y)

您还需要binary_crossentropy,因为您在输出sigmoid时遇到二进制分类问题。