如何在model.compile里的loss='categorical_crossentropy'的基础上加上源域为Xs,目标域为Xt的MMD损失
时间: 2024-02-12 14:08:26 浏览: 137
keras:model.compile损失函数的用法
在`model.compile`中的`loss`参数中加上源域为Xs,目标域为Xt的MMD损失,可以按照以下步骤进行:
1. 定义一个函数,用于计算MMD损失。这里我们使用高斯核函数来计算MMD损失,其代码如下:
```python
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import backend as K
def mmd_loss(Xs, Xt, gamma=1):
"""
计算源域Xs和目标域Xt之间的MMD损失
:param Xs: 源域数据
:param Xt: 目标域数据
:param gamma: 高斯核函数的参数
:return: MMD损失
"""
# 源域和目标域数据拼接
X = tf.concat([Xs, Xt], axis=0)
# 计算高斯核矩阵
# K_{i,j} = exp(-gamma * ||X_i - X_j||^2)
Xs_kernel = K.exp(-gamma * K.sum((tf.expand_dims(Xs, axis=1) - tf.expand_dims(X, axis=0)) ** 2, axis=-1))
Xt_kernel = K.exp(-gamma * K.sum((tf.expand_dims(Xt, axis=1) - tf.expand_dims(X, axis=0)) ** 2, axis=-1))
# 计算MMD损失
# MMD(Xs, Xt) = ||1/m_s * \sum_{i=1}^{m_s} \phi(Xs_i) - 1/m_t * \sum_{j=1}^{m_t} \phi(Xt_j)||^2
# \phi为高斯核映射
m_s, m_t = tf.shape(Xs)[0], tf.shape(Xt)[0]
mmd = K.sum(Xs_kernel) / (m_s * (m_s - 1)) + K.sum(Xt_kernel) / (m_t * (m_t - 1)) - \
2 * K.sum(Xs_kernel) / (m_s * m_t)
return mmd
```
其中,`Xs`和`Xt`分别表示源域和目标域的数据,`gamma`表示高斯核函数的参数。计算MMD损失的过程,使用了高斯核函数来将数据映射到高维空间,然后计算高维空间中的距离。
2. 在`model.compile`中,将损失函数设置为`categorical_crossentropy`和`mmd_loss`的加权和。这里我们可以设置一个参数`lambda_mmd`来控制MMD损失的权重,其代码如下:
```python
model.compile(loss={'output1': 'categorical_crossentropy', 'output2': mmd_loss},
loss_weights={'output1': 1, 'output2': lambda_mmd},
optimizer='adam')
```
其中,`output1`表示模型的分类输出,`output2`表示MMD损失。`loss_weights`参数用于设置不同损失函数的权重,`lambda_mmd`即为MMD损失的权重。
3. 在训练模型时,需要将源域和目标域的数据传递给模型。可以通过`fit`函数的`x`参数和`validation_data`参数来实现,其代码如下:
```python
model.fit(x={'source_input': Xs, 'target_input': Xt},
y={'output1': Ys, 'output2': tf.zeros(shape=(tf.shape(Xs)[0], 1))},
validation_data=({'source_input': Xs_val, 'target_input': Xt_val},
{'output1': Ys_val, 'output2': tf.zeros(shape=(tf.shape(Xs_val)[0], 1))}),
batch_size=batch_size,
epochs=epochs,
verbose=1)
```
其中,`source_input`和`target_input`分别表示源域和目标域的输入数据,`output1`表示模型的分类输出,`output2`表示MMD损失。在训练时,我们将`output2`的标签设置为全0,因为MMD损失不需要标签。
综上,以上步骤就是在`model.compile`中加上源域为Xs,目标域为Xt的MMD损失的完整代码。
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