Keras顺序模型转换为Tensorflow EstimatorSpec准确率下降

在将Keras模型(keras_model_fn)转换为TF模型(model_fn)以用于Sagemaker时遇到了一些问题。

模型如下所示:

Keras

def keras_model_fn(hyperparameters):    model = tf.keras.Sequential()    # 随着词汇量的增加,增加input_dim(当前为2500)    model.add(tf.keras.layers.InputLayer(input_shape=[8], name='main_input'))    model.add(tf.keras.layers.Embedding(2500, 128, input_length=8))    model.add(tf.keras.layers.Flatten())    model.add(tf.keras.layers.Dense(NUM_CLASSES, activation='softmax'))    model.compile(        optimizer='adam',        loss='categorical_crossentropy',        metrics=['acc']    )    return model

Tensorflow

def model_fn(features, labels, mode, params):    input_layer = tf.keras.layers.InputLayer(        input_shape=(8,))(features[INPUT_TENSOR_NAME])    embedding_layer = tf.keras.layers.Embedding(        2500,         128,         input_length=8)(input_layer)    flattened = tf.keras.layers.Flatten()(embedding_layer)    predictions = tf.keras.layers.Dense(        NUM_CLASSES,         activation='softmax')(flattened)    if mode == tf.estimator.ModeKeys.PREDICT:        return tf.estimator.EstimatorSpec(            mode=mode,            predictions={"output": predictions})    loss = tf.losses.softmax_cross_entropy(labels, predictions)    train_op = tf.contrib.layers.optimize_loss(        loss=loss,        global_step=tf.train.get_global_step(),        learning_rate=0.001,        optimizer="Adam")    predictions_dict = {"output": predictions}    eval_metric_ops = {        "accuracy": tf.metrics.accuracy(            tf.cast(labels,tf.int32), predictions)    }    return tf.estimator.EstimatorSpec(        mode=mode,        loss=loss,        train_op=train_op,        eval_metric_ops=eval_metric_ops)

训练和评估数据是相同的。输入的是填充后的文本序列数组(长度为8),预期输出为5个标签中的一个。

损失值

我假设问题出在损失函数上。我无法完全弄清楚顺序模型在幕后做了什么,以及我的TensorFlow模型做了什么。

在Keras模型中,我得到了以下损失值。

INFO:tensorflow:global_step/sec: 170.783INFO:tensorflow:loss = 0.0018957269, step = 1701 (0.586 sec)INFO:tensorflow:global_step/sec: 164.419INFO:tensorflow:loss = 0.029586311, step = 1801 (0.608 sec)INFO:tensorflow:global_step/sec: 155.381INFO:tensorflow:loss = 0.0019212833, step = 1901 (0.644 sec)INFO:tensorflow:Loss for final step: 0.0023477676. 

在转换后的模型中,我得到了以下结果。

INFO:tensorflow:loss = 1.232958, step = 1701 (0.354 sec)INFO:tensorflow:global_step/sec: 280.328INFO:tensorflow:loss = 1.0923336, step = 1801 (0.357 sec)INFO:tensorflow:global_step/sec: 291.823INFO:tensorflow:loss = 1.4360821, step = 1901 (0.343 sec)INFO:tensorflow:Loss for final step: 1.0532712.

正如预期的那样,转换后的模型(对于它所训练的数据)准确率约为60%。Keras模型的准确率为100%。

我的问题是转换过程是否看起来正确?我在转换后的模型中可以做些什么来获得相似的性能?

我已经开始研究Keras的源代码,看看模型编译函数对目标/输出的处理,但也想在这里寻求建议,看看是否有人有建议/之前遇到过这个问题。


回答:

问题可能是你在TensorFlow版本中应用了两次softmax激活。请注意,tf.losses.softmax_cross_entropy期望未缩放的logits。你可以这样做:

logits = tf.keras.layers.Dense(    NUM_CLASSES)(flattened)predictions = tf.keras.layers.Activation(    'softmax')(logits)loss = tf.losses.softmax_cross_entropy(labels, logits)

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