初始化方法

初始化方法定义了对Keras层设置初始化权重的方法

不同的层可能使用不同的关键字来传递初始化方法，一般来说指定初始化方法的关键字是kernel_initializer 和 bias_initializer，例如：

  1. model.add(Dense(64,
  2.                 kernel_initializer='random_uniform',
  3.                 bias_initializer='zeros'))

一个初始化器可以由字符串指定（必须是下面的预定义初始化器之一），或一个callable的函数，例如

  1. from keras import initializers
  3. model.add(Dense(64, kernel_initializer=initializers.random_normal(stddev=0.01)))
  5. # also works; will use the default parameters.
  6. model.add(Dense(64, kernel_initializer='random_normal'))

Initializer

Initializer是所有初始化方法的父类，不能直接使用，如果想要定义自己的初始化方法，请继承此类。

预定义初始化方法

Zeros

  1. keras.initializers.Zeros()

全零初始化

Ones

  1. keras.initializers.Ones()

全1初始化

Constant

  1. keras.initializers.Constant(value=0)

初始化为固定值value

RandomNormal

  1. keras.initializers.RandomNormal(mean=0.0, stddev=0.05, seed=None))

正态分布初始化

  • mean：均值
  • stddev：标准差
  • seed：随机数种子

RandomUniform

  1. keras.initializers.RandomUniform(minval=-0.05, maxval=0.05, seed=None)

均匀分布初始化 minval：均匀分布下边界 maxval：均匀分布上边界* seed：随机数种子

TruncatedNormal

  1. keras.initializers.TruncatedNormal(mean=0.0, stddev=0.05, seed=None)

截尾高斯分布初始化，该初始化方法与RandomNormal类似，但位于均值两个标准差以外的数据将会被丢弃并重新生成，形成截尾分布。该分布是神经网络权重和滤波器的推荐初始化方法。

  • mean：均值
  • stddev：标准差
  • seed：随机数种子

VarianceScaling

  1. keras.initializers.VarianceScaling(scale=1.0, mode='fan_in', distribution='normal', seed=None)

该初始化方法能够自适应目标张量的shape。

当distribution="normal"时，样本从0均值，标准差为sqrt(scale / n)的截尾正态分布中产生。其中：

  1. * 当```mode = "fan_in"```时，权重张量的输入单元数。
  2. * 当```mode = "fan_out"```时，权重张量的输出单元数
  3. * 当```mode = "fan_avg"```时，权重张量的输入输出单元数的均值

当distribution="uniform"时，权重从[-limit, limit]范围内均匀采样，其中limit = limit = sqrt(3 * scale / n)

  • scale: 放缩因子，正浮点数
  • mode: 字符串，“fan_in”，“fan_out”或“fan_avg”fan_in", "fan_out", "fan_avg".
  • distribution: 字符串，“normal”或“uniform”.
  • seed: 随机数种子

Orthogonal

  1. keras.initializers.Orthogonal(gain=1.0, seed=None)

用随机正交矩阵初始化

  • gain: 正交矩阵的乘性系数
  • seed：随机数种子

参考文献：Saxe et al.

Identiy

  1. keras.initializers.Identity(gain=1.0)

使用单位矩阵初始化，仅适用于2D方阵

  • gain：单位矩阵的乘性系数

lecun_uniform

  1. lecun_uniform(seed=None)

LeCun均匀分布初始化方法，参数由[-limit, limit]的区间中均匀采样获得，其中limit=sqrt(3 / fan_in), fin_in是权重向量的输入单元数（扇入）

  • seed：随机数种子

参考文献：LeCun 98, Efficient Backprop

lecun_normal

  1. lecun_normal(seed=None)

LeCun正态分布初始化方法，参数由0均值，标准差为stddev = sqrt(1 / fan_in)的正态分布产生，其中fan_in和fan_out是权重张量的扇入扇出（即输入和输出单元数目）

  • seed：随机数种子

参考文献：

Self-Normalizing Neural NetworksEfficient Backprop

glorot_normal

  1. glorot_normal(seed=None)

Glorot正态分布初始化方法，也称作Xavier正态分布初始化，参数由0均值，标准差为sqrt(2 / (fan_in + fan_out))的正态分布产生，其中fan_in和fan_out是权重张量的扇入扇出（即输入和输出单元数目）

  • seed：随机数种子

参考文献：Glorot & Bengio, AISTATS 2010

glorot_uniform

  1. glorot_uniform(seed=None)

Glorot均匀分布初始化方法，又成Xavier均匀初始化，参数从[-limit, limit]的均匀分布产生，其中limit为sqrt(6 / (fan_in + fan_out))。fan_in为权值张量的输入单元数，fan_out是权重张量的输出单元数。

  • seed：随机数种子

参考文献：Glorot & Bengio, AISTATS 2010

he_normal

  1. he_normal(seed=None)

He正态分布初始化方法，参数由0均值，标准差为sqrt(2 / fan_in) 的正态分布产生，其中fan_in权重张量的扇入

  • seed：随机数种子

参考文献：He et al

he_uniform

  1. he_normal(seed=None)

LeCun均匀分布初始化方法，参数由[-limit, limit]的区间中均匀采样获得，其中limit=sqrt(6 / fan_in), fin_in是权重向量的输入单元数（扇入）

  • seed：随机数种子

参考文献：He et al

自定义初始化器

如果需要传递自定义的初始化器，则该初始化器必须是callable的，并且接收shape（将被初始化的张量shape）和dtype（数据类型）两个参数，并返回符合shape和dtype的张量。

  1. from keras import backend as K
  3. def my_init(shape, dtype=None):
  4.     return K.random_normal(shape, dtype=dtype)
  6. model.add(Dense(64, init=my_init))