LSTM 层

[来源]

LSTM

keras.layers.LSTM(
    units,
    activation="tanh",
    recurrent_activation="sigmoid",
    use_bias=True,
    kernel_initializer="glorot_uniform",
    recurrent_initializer="orthogonal",
    bias_initializer="zeros",
    unit_forget_bias=True,
    kernel_regularizer=None,
    recurrent_regularizer=None,
    bias_regularizer=None,
    activity_regularizer=None,
    kernel_constraint=None,
    recurrent_constraint=None,
    bias_constraint=None,
    dropout=0.0,
    recurrent_dropout=0.0,
    seed=None,
    return_sequences=False,
    return_state=False,
    go_backwards=False,
    stateful=False,
    unroll=False,
    use_cudnn="auto",
    **kwargs
)

长短期记忆层 - Hochreiter 1997。

根据可用的运行时硬件和约束,此层将选择不同的实现(基于 cuDNN 或后端本地)以最大限度地提高性能。如果存在 GPU,并且层的所有参数都满足 cuDNN 内核的要求(有关详细信息,请参见下文),则在使用 TensorFlow 后端时,层将使用快速 cuDNN 实现。使用 cuDNN 实现的要求是

  1. activation == tanh
  2. recurrent_activation == sigmoid
  3. dropout == 0 且 recurrent_dropout == 0
  4. unrollFalse
  5. use_biasTrue
  6. 输入(如果使用掩码)严格右填充。
  7. 在最外层上下文中启用急切执行。

例如

>>> inputs = np.random.random((32, 10, 8))
>>> lstm = keras.layers.LSTM(4)
>>> output = lstm(inputs)
>>> output.shape
(32, 4)
>>> lstm = keras.layers.LSTM(
...     4, return_sequences=True, return_state=True)
>>> whole_seq_output, final_memory_state, final_carry_state = lstm(inputs)
>>> whole_seq_output.shape
(32, 10, 4)
>>> final_memory_state.shape
(32, 4)
>>> final_carry_state.shape
(32, 4)

参数

  • units: 正整数,输出空间的维数。
  • activation: 要使用的激活函数。默认值:双曲正切 (tanh)。如果您传递 None,则不应用任何激活(即“线性”激活:a(x) = x)。
  • recurrent_activation: 用于循环步骤的激活函数。默认值:sigmoid (sigmoid)。如果您传递 None,则不应用任何激活(即“线性”激活:a(x) = x)。
  • use_bias: 布尔值,(默认值 True),层是否应使用偏置向量。
  • kernel_initializer: 用于输入线性变换的 kernel 权重矩阵的初始化器。默认值:"glorot_uniform"
  • recurrent_initializer: 用于循环状态线性变换的 recurrent_kernel 权重矩阵的初始化器。默认值:"orthogonal"
  • bias_initializer: 偏置向量的初始化器。默认值:"zeros"
  • unit_forget_bias: 布尔值(默认值 True)。如果为 True,则在初始化时将 1 添加到遗忘门的偏置。将其设置为 True 还将强制 bias_initializer="zeros"。这在 Jozefowicz 等人 中推荐。
  • kernel_regularizer: 应用于 kernel 权重矩阵的正则化函数。默认值:None
  • recurrent_regularizer: 应用于 recurrent_kernel 权重矩阵的正则化函数。默认值:None
  • bias_regularizer: 应用于偏置向量的正则化函数。默认值:None
  • activity_regularizer: 应用于层输出(其“激活”)的正则化函数。默认值:None
  • kernel_constraint: 应用于 kernel 权重矩阵的约束函数。默认值:None
  • recurrent_constraint: 应用于 recurrent_kernel 权重矩阵的约束函数。默认值:None
  • bias_constraint: 应用于偏置向量的约束函数。默认值:None
  • dropout: 0 到 1 之间的浮点数。输入线性变换要丢弃的单位分数。默认值:0。
  • recurrent_dropout: 0 到 1 之间的浮点数。循环状态线性变换要丢弃的单位分数。默认值:0。
  • seed: 丢弃的随机种子。
  • return_sequences: 布尔值。是否返回输出序列中的最后一个输出,还是返回整个序列。默认值:False
  • return_state: 布尔值。是否除了输出之外还返回最后一个状态。默认值:False
  • go_backwards: 布尔值(默认值:False)。如果为 True,则反向处理输入序列并返回反转的序列。
  • stateful: 布尔值(默认值:False)。如果为 True,则批次中索引 i 处每个样本的最后一个状态将用作后续批次中索引 i 处样本的初始状态。
  • unroll: 布尔值(默认值 False)。如果为 True,则网络将被展开,否则将使用符号循环。展开可以加快 RNN 的速度,尽管它往往会占用更多内存。展开只适用于短序列。
  • use_cudnn: 是否使用 cuDNN 支持的实现。"auto" 将尝试在可行时使用 cuDNN,如果不可行,则将回退到默认实现。

调用参数

  • inputs: 形状为 (batch, timesteps, feature) 的 3D 张量。
  • mask: 形状为 (samples, timesteps) 的二元张量,指示是否应屏蔽给定时间步(可选)。单个 True 条目表示应使用相应的时间步,而 False 条目表示应忽略相应的时间步。默认为 None
  • training: Python 布尔值,指示层应在训练模式下运行还是在推理模式下运行。此参数在调用单元格时传递给单元格。这仅在使用 dropoutrecurrent_dropout 时才相关(可选)。默认为 None
  • initial_state: 要传递给单元格第一次调用的初始状态张量列表(可选,None 将导致创建零填充的初始状态张量)。默认为 None