Exponenta Banner

fullyConnectedLayer

Полносвязный слой

расширьте все на странице

Описание

Полносвязный слой умножает вход на матрицу веса и затем добавляет вектор смещения.

Создание

Синтаксис

layer = fullyConnectedLayer(outputSize)
layer = fullyConnectedLayer(outputSize,Name,Value)

Описание

layer = fullyConnectedLayer(outputSize) возвращает полносвязный слой и задает свойство OutputSize.

пример

layer = fullyConnectedLayer(outputSize,Name,Value) устанавливает дополнительные Параметры и Инициализацию, Изучите Уровень и Регуляризацию и свойства Name с помощью пар "имя-значение". Например, fullyConnectedLayer(10,'Name','fc1') создает полносвязный слой с выходным размером 10 и имя 'fc1'. Можно задать несколько пар "имя-значение". Заключите каждое имя свойства в одинарные кавычки.

Свойства

развернуть все

Полностью соединенный

Выведите размер для полносвязного слоя, заданного как положительное целое число.

Пример: 10

Введите размер для полносвязного слоя, заданного как положительное целое число или 'auto'. Если InputSize является 'auto', то программное обеспечение автоматически определяет входной размер во время обучения.

Параметры и инициализация

Функция, чтобы инициализировать веса, заданные как одно из следующего:

  • 'glorot' – Инициализируйте веса с инициализатором Glorot [1] (также известный как инициализатор Ксавьера). Инициализатор Glorot независимо выборки от равномерного распределения с нулевым средним значением и отклонением 2/(InputSize + OutputSize).

  • 'he' – Инициализируйте веса с Ним инициализатор [2]. Он выборки инициализатора от нормального распределения с нулевым средним значением и отклонением 2/InputSize.

  • 'orthogonal' – Инициализируйте входные веса с Q, ортогональная матрица, данная разложением QR Z = Q R для случайного матричного Z, выбранного от модульного нормального распределения. [3]

  • 'narrow-normal' – Инициализируйте веса путем независимой выборки от нормального распределения с нулевым средним и стандартным отклонением 0.01.

  • нули Инициализируйте веса с нулями.

  • единицы Инициализируйте веса с единицами.

  • Указатель на функцию – Инициализирует веса с пользовательской функцией. Если вы задаете указатель на функцию, то функция должна иметь форму weights = func(sz), где sz является размером весов. Для примера смотрите, Задают Пользовательскую Функцию Инициализации Веса.

Слой только инициализирует веса, когда свойство Weights пусто.

Типы данных: char | string | function_handle

Функция, чтобы инициализировать смещение, заданное как одно из следующего:

  • нули Инициализируйте смещение с нулями.

  • единицы Инициализируйте смещение с единицами.

  • 'narrow-normal' – Инициализируйте смещение путем независимой выборки от нормального распределения с нулевым средним и стандартным отклонением 0.01.

  • Указатель на функцию – Инициализирует смещение с пользовательской функцией. Если вы задаете указатель на функцию, то функция должна иметь форму bias = func(sz), где sz является размером смещения.

Слой только инициализирует смещение, когда свойство Bias пусто.

Типы данных: char | string | function_handle

Веса слоя, заданные как матрица.

Веса слоя являются learnable параметрами. Можно задать начальное значение для весов непосредственно с помощью свойства Weights слоя. При обучении сети, если свойство Weights слоя непусто, то trainNetwork использует свойство Weights в качестве начального значения. Если свойство Weights пусто, то trainNetwork использует инициализатор, заданный свойством WeightsInitializer слоя.

В учебное время Weights является OutputSize-by-InputSize матрица.

Типы данных: single | double

Смещения слоя, заданные как матрица.

Смещения слоя являются learnable параметрами. При обучении сети, если Bias непуст, то trainNetwork использует свойство Bias в качестве начального значения. Если Bias пуст, то trainNetwork использует инициализатор, заданный BiasInitializer.

В учебное время Bias является OutputSize-by-1 матрица.

Типы данных: single | double

Изучите уровень и регуляризацию

Фактор темпа обучения для весов, заданных как неотрицательный скаляр.

Программное обеспечение умножает этот фактор на глобальный темп обучения, чтобы определить темп обучения для весов в этом слое. Например, если WeightLearnRateFactor равняется 2, то темп обучения для весов в этом слое является дважды текущим глобальным темпом обучения. Программное обеспечение определяет глобальный темп обучения на основе настроек, заданных с функцией trainingOptions.

Пример 2

Фактор темпа обучения для смещений, заданных как неотрицательный скаляр.

Программное обеспечение умножает этот фактор на глобальный темп обучения, чтобы определить темп обучения для смещений в этом слое. Например, если BiasLearnRateFactor равняется 2, то темп обучения для смещений в слое является дважды текущим глобальным темпом обучения. Программное обеспечение определяет глобальный темп обучения на основе настроек, заданных с функцией trainingOptions.

Пример 2

Фактор регуляризации L2 для весов, заданных как неотрицательный скаляр.

Программное обеспечение умножает этот фактор на глобальный фактор регуляризации L2, чтобы определить регуляризацию L2 для весов в этом слое. Например, если WeightL2Factor равняется 2, то регуляризация L2 для весов в этом слое является дважды глобальным фактором регуляризации L2. Можно задать глобальный фактор регуляризации L2 использование функции trainingOptions.

Пример 2

Фактор регуляризации L2 для смещений, заданных как неотрицательный скаляр.

Программное обеспечение умножает этот фактор на глобальный фактор регуляризации L2, чтобы определить регуляризацию L2 для смещений в этом слое. Например, если BiasL2Factor равняется 2, то регуляризация L2 для смещений в этом слое является дважды глобальным фактором регуляризации L2. Можно задать глобальный фактор регуляризации L2 использование функции trainingOptions.

Пример 2

Слой

Имя слоя, заданное как вектор символов или скаляр строки. Чтобы включать слой в график слоя, необходимо задать непустое уникальное имя слоя. Если вы обучаете серийную сеть со слоем, и Name установлен в '', то программное обеспечение автоматически присваивает имя к слою в учебное время.

Типы данных: char | string

Количество входных параметров слоя. Этот слой принимает один вход только.

Типы данных: double

Введите имена слоя. Этот слой принимает один вход только.

Типы данных: cell

Количество выходных параметров слоя. Этот слой имеет один вывод только.

Типы данных: double

Выведите имена слоя. Этот слой имеет один вывод только.

Типы данных: cell

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Создайте полносвязный слой с выходным размером 10 и имя 'fc1'.

layer = fullyConnectedLayer(10,'Name','fc1')
layer = 
  FullyConnectedLayer with properties:

          Name: 'fc1'

   Hyperparameters
     InputSize: 'auto'
    OutputSize: 10

   Learnable Parameters
       Weights: []
          Bias: []

  Show all properties

Включайте полносвязный слой в массив Layer.

layers = [ ...
    imageInputLayer([28 28 1])
    convolution2dLayer(5,20)
    reluLayer
    maxPooling2dLayer(2,'Stride',2)
    fullyConnectedLayer(10)
    softmaxLayer
    classificationLayer]
layers = 
  7x1 Layer array with layers:

     1   ''   Image Input             28x28x1 images with 'zerocenter' normalization
     2   ''   Convolution             20 5x5 convolutions with stride [1  1] and padding [0  0  0  0]
     3   ''   ReLU                    ReLU
     4   ''   Max Pooling             2x2 max pooling with stride [2  2] and padding [0  0  0  0]
     5   ''   Fully Connected         10 fully connected layer
     6   ''   Softmax                 softmax
     7   ''   Classification Output   crossentropyex
Скрипт Open Live Script

Чтобы задать веса и функции инициализатора смещения, используйте свойства WeightsInitializer и BiasInitializer соответственно. Чтобы задать веса и смещения непосредственно, используйте свойства Weights и Bias соответственно.

Задайте функцию инициализации

Создайте полносвязный слой с выходным размером 10 и задайте инициализатор весов, чтобы быть Им инициализатор.

outputSize = 10;
layer = fullyConnectedLayer(outputSize,'WeightsInitializer','he')
layer = 
  FullyConnectedLayer with properties:

          Name: ''

   Hyperparameters
     InputSize: 'auto'
    OutputSize: 10

   Learnable Parameters
       Weights: []
          Bias: []

  Show all properties

Обратите внимание на то, что свойства Weights и Bias пусты. В учебное время программное обеспечение инициализирует эти свойства с помощью заданных функций инициализации.

Задайте пользовательскую функцию инициализации

Чтобы задать вашу собственную функцию инициализации для весов и смещений, установите свойства WeightsInitializer и BiasInitializer на указатель на функцию. Для этих свойств задайте указатели на функцию, которые берут размер весов и смещений как ввод и вывод инициализированное значение.

Создайте полносвязный слой с выходным размером 10 и задайте инициализаторы, которые выбирают веса и смещения от Распределения Гаусса со стандартным отклонением 0,0001.

outputSize = 10;
weightsInitializationFcn = @(sz) rand(sz) * 0.0001;
biasInitializationFcn = @(sz) rand(sz) * 0.0001;

layer = fullyConnectedLayer(outputSize, ...
    'WeightsInitializer',@(sz) rand(sz) * 0.0001, ...
    'BiasInitializer',@(sz) rand(sz) * 0.0001)
layer = 
  FullyConnectedLayer with properties:

          Name: ''

   Hyperparameters
     InputSize: 'auto'
    OutputSize: 10

   Learnable Parameters
       Weights: []
          Bias: []

  Show all properties

Снова, свойства Weights и Bias пусты. В учебное время программное обеспечение инициализирует эти свойства с помощью заданных функций инициализации.

Задайте веса и сместите непосредственно

Создайте полносвязный слой с выходным размером 10 и установите веса и смещение к W и b в файле MAT FCWeights.mat соответственно.

outputSize = 10;
load FCWeights

layer = fullyConnectedLayer(outputSize, ...
    'Weights',W, ...
    'Bias',b)
layer = 
  FullyConnectedLayer with properties:

          Name: ''

   Hyperparameters
     InputSize: 720
    OutputSize: 10

   Learnable Parameters
       Weights: [10x720 double]
          Bias: [10x1 double]

  Show all properties

Здесь, свойства Weights и Bias содержат заданные значения. В учебное время, если эти свойства непусты, то программное обеспечение использует заданные значения в качестве начальных весов и смещений. В этом случае программное обеспечение не использует функции инициализатора.

Больше о

развернуть все

Вопросы совместимости

развернуть все

Поведение изменяется в R2019a

Ссылки

[1] Glorot, Ксавьер и Иосуа Бенхио. "Понимая трудность учебных глубоких feedforward нейронных сетей". В Продолжениях тринадцатой международной конференции по вопросам искусственного интеллекта и статистики, стр 249-256. 2010.

[2] Он, Kaiming, Сянюй Чжан, Шаоцин Жэнь и Цзянь Сунь. "Копаясь глубоко в выпрямителях: Превосходная производительность человеческого уровня на imagenet классификации". В Продолжениях международной конференции IEEE по вопросам компьютерного зрения, стр 1026-1034. 2015.

[3] Saxe, Эндрю М., Джеймс Л. Макклеллэнд и Сурья Гэнгули. "Точные решения нелинейной динамики изучения в глубоких линейных нейронных сетях". arXiv предварительно распечатывают arXiv:1312.6120 (2013).

Смотрите также

| | |

Темы

Введенный в R2016a

Документация Deep Learning Toolbox
Поддержка