9 Keras基本概念之模型类型及其选择
在上一篇文章中,我们探讨了Keras中的基础概念之一——张量。张量是Keras进行深度学习操作的核心数据结构,理解强调张量及其运算对于后续模型的构建至关重要。在本篇文章中,我们将聚焦于Keras的模型类型及如何选择合适的模型框架,为后续学习顺序模型提供基础。
Keras模型类型概览
Keras主要提供两种模型类型:Sequential
模型和Functional
模型。这两种模型针对不同的应用场景,各具优缺点。
1. Sequential
模型
Sequential
模型是Keras中最简单的模型类型,适用于由一系列线性堆叠的层组成的模型。这意味着你可以逐层地将每一个神经网络层添加到模型中,通常用于简单的前馈网络。
适用场景
- 线性堆叠的神经网络:如多层感知器(MLP)和经典的卷积网络。
- 没有共享层:模型的层顺序固定,不适合复杂的网络结构。
示例代码
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, Flatten
# 创建一个Sequential模型
model = Sequential()
# 添加层:Flatten层将输入扁平化,Dense层为全连接层
model.add(Flatten(input_shape=(28, 28))) # 假设输入为28x28的灰度图像
model.add(Dense(128, activation='relu'))
model.add(Dense(10, activation='softmax')) # 最后一层用于多分类,10个输出
# 输出模型的概况
model.summary()
2. Functional
模型
Functional
模型是Keras中功能更强大的模型构建方式,允许用户创建复杂的网络结构,包括共享层、具有多个输入或输出的模型等。
适用场景
- 复杂网络结构:例如多输入多输出模型、具有跳跃连接的卷积网络等。
- 需要共享层的模型:例如在不同网络部分共享同一层的网络。
示例代码
from keras.models import Model
from keras.layers import Input, Dense
# 定义输入
input_layer = Input(shape=(28, 28))
flattened = Flatten()(input_layer) # 扁平化
dense_layer = Dense(128, activation='relu')(flattened)
output_layer = Dense(10, activation='softmax')(dense_layer) # 输出层
# 创建Functional模型
model = Model(inputs=input_layer, outputs=output_layer)
# 输出模型的概况
model.summary()
如何选择模型类型?
选择适合的模型类型依赖于任务的复杂性和需求。以下是一些建议:
- 简单任务(如MNIST手写数字识别等):可以选择
Sequential
模型,只需线性堆叠几层即可。 - 复杂任务(如对象检测或问答系统等):推荐使用
Functional
模型,它能提供更大的灵活性来设计架构。
小结
在本篇文章中,我们深入探讨了Keras中的两种主要模型类型——Sequential
和Functional
。了解它们的特性和适用场景对于后续构建模型至关重要。在下一篇文章中,我们将具体讨论如何使用Sequential
模型构建简单的神经网络。这将为你在使用Keras进行深度学习的旅程中打下坚实的基础。