Create optimizers

时间: 2023-08-30 08:04:08 浏览: 99
Sure, here are the implementations of some common optimizers in Python: 1. Stochastic Gradient Descent (SGD) ``` class SGD: def __init__(self, learning_rate): self.learning_rate = learning_rate def update(self, weights, gradients): for i in range(len(weights)): weights[i] -= self.learning_rate * gradients[i] ``` 2. Momentum ``` class Momentum: def __init__(self, learning_rate, momentum): self.learning_rate = learning_rate self.momentum = momentum self.velocity = None def update(self, weights, gradients): if self.velocity is None: self.velocity = [np.zeros_like(w) for w in weights] for i in range(len(weights)): self.velocity[i] = self.momentum * self.velocity[i] - self.learning_rate * gradients[i] weights[i] += self.velocity[i] ``` 3. Adagrad ``` class Adagrad: def __init__(self, learning_rate, eps=1e-8): self.learning_rate = learning_rate self.eps = eps self.cache = None def update(self, weights, gradients): if self.cache is None: self.cache = [np.zeros_like(w) for w in weights] for i in range(len(weights)): self.cache[i] += gradients[i] ** 2 weights[i] -= self.learning_rate * gradients[i] / (np.sqrt(self.cache[i]) + self.eps) ``` 4. Adadelta ``` class Adadelta: def __init__(self, rho=0.95, eps=1e-6): self.rho = rho self.eps = eps self.cache = None self.delta_cache = None def update(self, weights, gradients): if self.cache is None: self.cache = [np.zeros_like(w) for w in weights] self.delta_cache = [np.zeros_like(w) for w in weights] for i in range(len(weights)): self.cache[i] = self.rho * self.cache[i] + (1 - self.rho) * gradients[i] ** 2 delta = np.sqrt((self.delta_cache[i] + self.eps) / (self.cache[i] + self.eps)) * gradients[i] weights[i] -= delta self.delta_cache[i] = self.rho * self.delta_cache[i] + (1 - self.rho) * delta ** 2 ``` 5. Adam ``` class Adam: def __init__(self, learning_rate=0.001, beta1=0.9, beta2=0.999, eps=1e-8): self.learning_rate = learning_rate self.beta1 = beta1 self.beta2 = beta2 self.eps = eps self.m = None self.v = None self.t = 0 def update(self, weights, gradients): if self.m is None: self.m = [np.zeros_like(w) for w in weights] self.v = [np.zeros_like(w) for w in weights] self.t += 1 alpha = self.learning_rate * np.sqrt(1 - self.beta2 ** self.t) / (1 - self.beta1 ** self.t) for i in range(len(weights)): self.m[i] = self.beta1 * self.m[i] + (1 - self.beta1) * gradients[i] self.v[i] = self.beta2 * self.v[i] + (1 - self.beta2) * gradients[i] ** 2 weights[i] -= alpha * self.m[i] / (np.sqrt(self.v[i]) + self.eps) ``` Note that these are just basic implementations and there are many variations and improvements to these optimizers.
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解析这段代码from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Conv2D, Flatten, MaxPooling2D, Dropout, Activation, BatchNormalization from keras import backend as K from keras import optimizers, regularizers, Model from keras.applications import vgg19, densenet def generate_trashnet_model(input_shape, num_classes): # create model model = Sequential() # add model layers model.add(Conv2D(96, kernel_size=11, strides=4, activation='relu', input_shape=input_shape)) model.add(MaxPooling2D(pool_size=3, strides=2)) model.add(Conv2D(256, kernel_size=5, strides=1, activation='relu')) model.add(MaxPooling2D(pool_size=3, strides=2)) model.add(Conv2D(384, kernel_size=3, strides=1, activation='relu')) model.add(Conv2D(384, kernel_size=3, strides=1, activation='relu')) model.add(Conv2D(256, kernel_size=3, strides=1, activation='relu')) model.add(MaxPooling2D(pool_size=3, strides=2)) model.add(Flatten()) model.add(Dropout(0.5)) model.add(Dense(4096)) model.add(Activation(lambda x: K.relu(x, alpha=1e-3))) model.add(Dropout(0.5)) model.add(Dense(4096)) model.add(Activation(lambda x: K.relu(x, alpha=1e-3))) model.add(Dense(num_classes, activation="softmax")) # compile model using accuracy to measure model performance model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) return model # Generate model using a pretrained architecture substituting the fully connected layer def generate_transfer_model(input_shape, num_classes): # imports the pretrained model and discards the fc layer base_model = densenet.DenseNet121( include_top=False, weights='imagenet', input_tensor=None, input_shape=input_shape, pooling='max') #using max global pooling, no flatten required x = base_model.output #x = Dense(256, activation="relu")(x) x = Dense(256, activation="relu", kernel_regularizer=regularizers.l2(0.01))(x) x = Dropout(0.6)(x) x = BatchNormalization()(x) predictions = Dense(num_classes, activation="softmax")(x) # this is the model we will train model = Model(inputs=base_model.input, outputs=predictions) # compile model using accuracy to measure model performance and adam optimizer optimizer = optimizers.Adam(lr=0.001) #optimizer = optimizers.SGD(lr=0.0001, momentum=0.9, nesterov=True) model.compile(optimizer=optimizer, loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) return model

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