Pythonを使用したシーケンシャルモデルを使用した特徴抽出にKerasをどのように使用できますか？

Tensorflowは、Googleが提供する機械学習フレームワークです。これは、Pythonと組み合わせて使用​​されるオープンソースのフレームワークであり、アルゴリズム、深層学習アプリケーションなどを実装します。それは研究および生産目的で使用されます。複雑な数学演算をすばやく実行するのに役立つ最適化手法があります。

「TensorFlow」パッケージは、以下のコード行を使用してWindowsにインストールできます-

pip install tensorflow

Tensorは、TensorFlowで使用されるデータ構造です。フロー図のエッジを接続するのに役立ちます。このフロー図は「データフローグラフ」と呼ばれます。テンソルは、多次元配列またはリストに他なりません。これらは、3つの主要な属性を使用して識別できます-

• ランク −テンソルの次元について説明します。これは、テンソルの順序、または定義されたテンソルの次元数として理解できます。

• タイプ −テンソルの要素に関連付けられたデータ型について説明します。 1次元、2次元、またはn次元のテンソルにすることができます。

• 形状 −これは行と列を合わせた数です。

Kerasは、プロジェクトONEIROS（オープンエンドの神経電子インテリジェントロボットオペレーティングシステム）の研究の一環として開発されました。 Kerasは、Pythonで記述されたディープラーニングAPIです。これは、機械学習の問題を解決するのに役立つ生産的なインターフェースを備えた高レベルのAPIです。 Tensorflowフレームワーク上で実行されます。迅速な実験を支援するために構築されました。機械学習ソリューションの開発とカプセル化に不可欠な、本質的な抽象化とビルディングブロックを提供します。

非常にスケーラブルで、クロスプラットフォーム機能が付属しています。これは、KerasをTPUまたはGPUのクラスターで実行できることを意味します。 Kerasモデルをエクスポートして、Webブラウザや携帯電話で実行することもできます。

KerasはすでにTensorflowパッケージに含まれています。以下のコード行を使用してアクセスできます。

import tensorflow
from tensorflow import keras

以下のコードを実行するためにGoogleColaboratoryを使用しています。 Google ColabまたはColaboratoryは、ブラウザー上でPythonコードを実行するのに役立ち、構成が不要で、GPU（グラフィックプロセッシングユニット）に無料でアクセスできます。 Colaboratoryは、JupyterNotebookの上に構築されています。以下はコードスニペットです-

例

print("Sequential model created")
initial_model = keras.Sequential(
   [
      keras.Input(shape=(250, 250, 3)),
      layers.Conv2D(32, 5, strides=2, activation="relu"),
      layers.Conv2D(32, 3, activation="relu"),
      layers.Conv2D(32, 3, activation="relu"),
   ]
)
print("Feature extraction from the model")
feature_extractor = keras.Model(
   inputs=initial_model.inputs,
   outputs=[layer.output for layer in initial_model.layers],
)
print("The feature extractor method is called on test data")
x = tf.ones((1, 250, 250, 3))
features = feature_extractor(x)

コードクレジット-https：//www.tensorflow.org/guide/keras/sequential_model

出力

Sequential modal created 
Feature extraction form the model 
The feature extractor method is called on test data

説明

• モデルのアーキテクチャの準備ができたら、トレーニングを受けます。

• トレーニングが完了すると、評価されます。

• このモデルはディスクに保存されます。

• これは必要に応じて復元できます。

• 複数のGPUを使用して、モデルのトレーニングを高速化できます。

• モデルが構築されると、機能的なAPIモデルのように動作します。

• これは、すべてのレイヤーに入力と出力があることを示しています。