Osservare le convoluzioni

Ispezionare le attivazioni di un layer convoluzionale è una cosa davvero interessante. Dovresti farlo almeno una volta nella vita!

Per farlo, costruirai un nuovo modello con l'oggetto Model di Keras, che accetta una lista di input e una lista di output. Gli output che fornirai a questo nuovo modello sono quelli del primo layer convoluzionale quando gli passi come immagine di input una cifra MNIST.

Il model convoluzionale che hai costruito nell'esercizio precedente è già stato addestrato per te. Ora sa classificare correttamente le immagini scritte a mano di MNIST. Puoi verificarlo con model.summary() nella console.

Diamo un'occhiata alle maschere convoluzionali che sono state apprese nel primo layer convoluzionale di questo modello!

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Istruzioni dell'esercizio

Ottieni un riferimento agli output del primo layer convoluzionale nel modello.
Costruisci un nuovo modello usando l'input del primo layer del modello e first_layer_output come output.
Usa questo first_layer_model per fare previsioni su X_test.
Rappresenta le attivazioni della prima cifra di X_test per i filtri del neurone 15° e 18°.

esercizio interattivo pratico

Prova questo esercizio completando questo codice di esempio.

# Obtain a reference to the outputs of the first layer
first_layer_output = model.layers[____].output

# Build a model using the model's input and the first layer output
first_layer_model = Model(inputs = model.layers[0].input, outputs = ____)

# Use this model to predict on X_test
activations = ____.____(____)

# Plot the activations of first digit of X_test for the 15th filter
axs[0].matshow(activations[____,:,:,14], cmap = 'viridis')

# Do the same but for the 18th filter now
axs[1].matshow(activations[0,:,:,____], cmap = 'viridis')
plt.show()

Modifica ed esegui il codice

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In questo primo capitolo farai conoscenza con le reti neurali, capirai quali tipi di problemi possono risolvere e quando usarle. Costruirai anche diverse reti e salverai la Terra addestrando un modello di regressione che approssima l'orbita di un meteorite in avvicinamento!

Exercise 1: Che cos'è Keras?Exercise 2: Descrivere Keras Exercise 3: Useresti il deep learning?Exercise 4: Il tuo primo neural network Exercise 5: Ciao, reti!Exercise 6: Contare i parametri Exercise 7: Costruisci come mostrato!Exercise 8: Sopravvivere a un impatto meteorico Exercise 9: Definire un modello Exercise 10: Addestramento Exercise 11: Prevedere l'orbita!

Alla fine di questo capitolo saprai come risolvere con le reti neurali problemi binari, multiclasse e multilabel. Lo farai affrontando sfide come individuare banconote false, decidere chi ha lanciato quale freccetta su un bersaglio e costruire un sistema intelligente per irrigare la tua fattoria. Inoltre, saprai tracciare le metriche di addestramento del modello e interrompere l'addestramento salvando i modelli quando non migliorano più.

Exercise 1: Classificazione binaria Exercise 2: Esplorare le banconote in dollari Exercise 3: Un modello di classificazione binaria Exercise 4: Questa banconota è falsa?Exercise 5: Classificazione multiclasse Exercise 6: Un modello multiclasse Exercise 7: Prepara il tuo insieme di dati Exercise 8: Allenare i lanciatori di freccette Exercise 9: Predizioni softmax Exercise 10: Classificazione multi-etichetta Exercise 11: Una macchina per l'irrigazione Exercise 12: Addestramento con etichette multiple Exercise 13: Callback di Keras Exercise 14: La callback di history Exercise 15: Early stopping del tuo modello Exercise 16: Una combinazione di callback

Nei capitoli precedenti hai addestrato molti modelli! Ora imparerai a interpretare le curve di apprendimento per capire come si comportano durante l'addestramento. Visualizzerai anche gli effetti delle funzioni di attivazione, delle dimensioni dei batch e della batch normalization. Infine, imparerai a eseguire l'ottimizzazione automatica degli iperparametri dei modelli Keras usando sklearn.

Exercise 1: Curve di apprendimento Exercise 2: Imparare le cifre Exercise 3: Il modello sta facendo overfitting?Exercise 4: Ci servono più dati?Exercise 5: Funzioni di attivazione Exercise 6: Funzioni di attivazione diverse Exercise 7: Confrontare le funzioni di attivazione Exercise 8: Confrontare le funzioni di attivazione II Exercise 9: Dimensione del batch e batch normalization Exercise 10: Modificare le dimensioni del batch Exercise 11: Batch normalization su un modello già visto Exercise 12: Effetti della batch normalization Exercise 13: Ottimizzazione degli iperparametri Exercise 14: Preparare un modello per il tuning Exercise 15: Ottimizzare i parametri del modello Exercise 16: Addestramento con cross-validation

È il momento di conoscere architetture più avanzate! Creerai un autoencoder per ricostruire immagini rumorose, visualizzerai le attivazioni di una convolutional neural network, userai modelli profondi pre-addestrati per classificare immagini e approfondirai le recurrent neural network e il lavoro con il testo costruendo una rete che predice la parola successiva in una frase.

Exercise 1: Tensori, layer e autoencoder Exercise 2: È un flusso di tensori Exercise 3: Separazione neurale Exercise 4: Costruire un autoencoder Exercise 5: Rimuovere il rumore come un autoencoder Exercise 6: Introduzione alle CNN Exercise 7: Costruire un modello CNN Exercise 8: Osservare le convoluzioni

Esercizio attuale

Exercise 9: Preparare l'immagine di input Exercise 10: Usare un modello reale Exercise 11: Introduzione alle LSTM Exercise 12: Previsione di testo con le LSTM Exercise 13: Costruisci il tuo modello LSTM Exercise 14: Decodifica le tue previsioni Exercise 15: Metti alla prova il tuo modello!Exercise 16: Hai finito!