Keras模型多输出不收敛

我很喜欢Keras提供的简洁性,但我在配置一个具有多个输出的Keras回归模型时未能成功。

更具体地说,我有一个Keras模型,它消耗具有308列的X值和28个目标Y值。我认为这个模型相当简单,我原本以为它会很快收敛,但实际上并没有。

我在这里只是猜测,但我认为我设置模型的方式有误,正在寻求如何正确配置Keras模型以正常工作的帮助。

数据信息:

行数: 46038我的输入形状:  X_train: (46038, 308)我的目标形状: Y_train: (46038, 28)

输入(X)是一系列浮点数,代表影响资源分配的值。目标是一系列浮点数(总和为1.0,代表实际分配给特定资源的百分比)。我的目标是基于提供的输入(X)预测资源百分比分配(Y)。因此,我认为这是一个回归问题而不是分类问题(如果我错了,请纠正我)。

样本数据:

X:  [100, 200, 400, 600, 32, 1, 0.1, 0.5, 2500...]  (308列,超过40000行)Y:  [0.333, 0.667, 0.0, 0.0, 0.0, ...]

在上面的Y的情况下,这意味着33%(0.333)的资源分配给了第一个资源,67%(0.667)分配给了第二个资源,其余的都为0.0。

模型:

model = Sequential()model.add(Dense(256, input_shape=(308,) ))model.add(Activation('relu'))model.add(Dropout(0.5))model.add(Dense(256, input_shape=(256,)))model.add(Activation('relu'))model.add(Dropout(0.5))model.add(Dense(28))model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')

这里有几个具体的问题:

1. 我的模型配置是否能达到我的目标?2. 我应该使用不同的激活函数吗?3. 我的输入形状(308,)设置是否正确?我的输出形状(28)是否正确?4. 我应该在输出层添加激活函数吗(例如:model.add(Activation('softmax'))?如果是,哪种类型最理想?

(我认为这不是特别相关,但我使用的是TensorFlow后端)


回答:

model = Sequential()model.add(Dense(256, input_shape=(308,) ))model.add(Activation('relu'))model.add(Dropout(0.5))model.add(Dense(256, input_shape=(256,)))model.add(Activation('relu'))model.add(Dropout(0.5))model.add(Dense(28, activation='softmax'))model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam')

应该能解决这个问题。虽然这看起来像是一个回归问题,但分配是相互竞争的,这使得它类似于分类问题,需要使用softmax非线性和categorical_crossentropy损失函数。

更新

对于提前停止,你需要一个验证集和以下代码:

earlyStopping=keras.callbacks.EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=0, verbose=0, mode='auto')model.fit(X, y, batch_size=100, nb_epoch=100, verbose=1, callbacks=[earlyStopping], validation_split=0.0, validation_data=None, shuffle=True, show_accuracy=False, class_weight=None, sample_weight=None)

你还需要定义一个新的自定义度量函数,它不是返回准确率而是返回交叉熵损失。你在model.compile中将metric参数设置为这个新函数。

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