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DepthwiseConv1D 层

[源代码]

DepthwiseConv1D

keras.layers.DepthwiseConv1D(
    kernel_size,
    strides=1,
    padding="valid",
    depth_multiplier=1,
    data_format=None,
    dilation_rate=1,
    activation=None,
    use_bias=True,
    depthwise_initializer="glorot_uniform",
    bias_initializer="zeros",
    depthwise_regularizer=None,
    bias_regularizer=None,
    activity_regularizer=None,
    depthwise_constraint=None,
    bias_constraint=None,
    **kwargs
)

一维深度卷积层。

深度卷积是一种卷积类型,其中每个输入通道都与不同的核(称为深度卷积核)进行卷积。您可以将深度卷积理解为深度可分离卷积的第一步。

其实现步骤如下:

  • 将输入拆分为单个通道。
  • 使用具有 depth_multiplier 个输出通道的单个深度卷积核对每个通道进行卷积。
  • 沿通道轴连接卷积后的输出。

与常规的一维卷积不同,深度卷积不会混合不同输入通道的信息。

depth_multiplier 参数决定应用于一个输入通道的滤波器数量。因此,它控制在深度卷积步骤中每个输入通道生成的输出通道的数量。

参数

  • kernel_size:整数或包含 1 个整数的元组/列表,指定深度卷积窗口的大小。
  • strides:整数或包含 1 个整数的元组/列表,指定卷积的步长。strides > 1dilation_rate > 1 不兼容。
  • padding:字符串,可以是 "valid""same"(不区分大小写)。"valid" 表示不填充。"same" 会导致在输入的左侧/右侧或上下均匀填充。当 padding="same"strides=1 时,输出与输入具有相同的大小。
  • depth_multiplier:每个输入通道的深度卷积输出通道数。深度卷积输出通道的总数将等于 input_channel * depth_multiplier
  • data_format:字符串,可以是 "channels_last""channels_first"。输入中维度顺序。"channels_last" 对应于形状为 (batch, steps, features) 的输入,而 "channels_first" 对应于形状为 (batch, features, steps) 的输入。它默认为您在 Keras 配置文件 ~/.keras/keras.json 中找到的 image_data_format 值。如果您从未设置它,则它将为 "channels_last"
  • dilation_rate:整数或包含 1 个整数的元组/列表,指定用于膨胀卷积的膨胀率。
  • activation:激活函数。如果为 None,则不应用激活函数。
  • use_bias:布尔值,如果为 True,则将偏差添加到输出中。
  • depthwise_initializer:卷积核的初始化器。如果为 None,则将使用默认初始化器("glorot_uniform")。
  • bias_initializer:偏差向量的初始化器。如果为 None,则将使用默认初始化器("zeros")。
  • depthwise_regularizer:卷积核的可选正则化器。
  • bias_regularizer:偏差向量的可选正则化器。
  • activity_regularizer:输出的可选正则化函数。
  • depthwise_constraint:可选投影函数,应用于由 Optimizer 更新后的内核(例如,用于实现层权重的范数约束或值约束)。该函数必须将未投影的变量作为输入,并且必须返回投影的变量(必须具有相同的形状)。在进行异步分布式训练时,约束的使用是不安全的。
  • bias_constraint:可选投影函数,应用于由 Optimizer 更新后的偏差。

输入形状

  • 如果 data_format="channels_last":一个 3D 张量,形状为:(batch_shape, steps, channels)
  • 如果 data_format="channels_first":一个 3D 张量,形状为:(batch_shape, channels, steps)

输出形状

  • 如果 data_format="channels_last":一个 3D 张量,形状为:(batch_shape, new_steps, channels * depth_multiplier)
  • 如果 data_format="channels_first":一个 3D 张量,形状为:(batch_shape, channels * depth_multiplier, new_steps)

返回值

一个表示 activation(depthwise_conv1d(inputs, kernel) + bias) 的 3D 张量。

引发异常

  • ValueError:当 strides > 1dilation_rate > 1 同时存在时。

示例

>>> x = np.random.rand(4, 10, 12)
>>> y = keras.layers.DepthwiseConv1D(3, 3, 2, activation='relu')(x)
>>> print(y.shape)
(4, 4, 36)