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Keras中文文档

一、如何保存 Keras 模型?

1.保存/加载整个模型(结构 + 权重 + 优化器状态)

不建议使用 pickle 或 cPickle 来保存 Keras 模型。

你可以使用 model.save(filepath) 将 Keras 模型保存到单个 HDF5 文件中,该文件将包含:

  • 模型的结构,允许重新创建模型
  • 模型的权重 训练配置项(损失函数,优化器)
  • 优化器状态,允许准确地从你上次结束的地方继续训练。

你可以使用 keras.models.load_model(filepath) 重新实例化模型。load_model 还将负责使用保存的训练配置项来编译模型(除非模型从未编译过)。

例子:

from keras.models import load_model

model.save('my_model.h5')  # 创建 HDF5 文件 'my_model.h5'
del model  # 删除现有模型

# 返回一个编译好的模型
# 与之前那个相同
model = load_model('my_model.h5')

另请参阅如何安装 HDF5 或 h5py 以在 Keras 中保存我的模型?,查看有关如何安装 h5py 的说明。

2.只保存/加载模型的结构

如果您只需要保存模型的结构,而非其权重或训练配置项,则可以执行以下操作:

# 保存为 JSON
json_string = model.to_json()

# 保存为 YAML
yaml_string = model.to_yaml()

生成的 JSON/YAML 文件是人类可读的,如果需要还可以手动编辑。
你可以从这些数据建立一个新的模型:

# 从 JSON 重建模型:
from keras.models import model_from_json
model = model_from_json(json_string)

# 从 YAML 重建模型:
from keras.models import model_from_yaml
model = model_from_yaml(yaml_string)

3. 只保存/加载模型的权重

如果您只需要 模型的权重,可以使用下面的代码以 HDF5 格式进行保存。
请注意,我们首先需要安装 HDF5 和 Python 库 h5py,它们不包含在 Keras 中。

model.save_weights('my_model_weights.h5')

假设你有用于实例化模型的代码,则可以将保存的权重加载到具有相同结构的模型中:

model.load_weights('my_model_weights.h5')

如果你需要将权重加载到不同的结构(有一些共同层)的模型中,例如微调或迁移学习,则可以按层的名字来加载权重:

model.load_weights('my_model_weights.h5', by_name=True)

例子:

"""
假设原始模型如下所示:
    model = Sequential()
    model.add(Dense(2, input_dim=3, name='dense_1'))
    model.add(Dense(3, name='dense_2'))
    ...
    model.save_weights(fname)
"""

# 新模型
model = Sequential()
model.add(Dense(2, input_dim=3, name='dense_1'))  # 将被加载
model.add(Dense(10, name='new_dense'))  # 将不被加载

# 从第一个模型加载权重;只会影响第一层,dense_1
model.load_weights(fname, by_name=True)

4. 处理已保存模型中的自定义层(或其他自定义对象)

如果要加载的模型包含自定义层或其他自定义类或函数,则可以通过 custom_objects 参数将它们传递给加载机制:

from keras.models import load_model
# 假设你的模型包含一个 AttentionLayer 类的实例
model = load_model('my_model.h5', custom_objects={'AttentionLayer': AttentionLayer})

或者,你可以使用 自定义对象作用域:

from keras.utils import CustomObjectScope

with CustomObjectScope({'AttentionLayer': AttentionLayer}):
    model = load_model('my_model.h5')

自定义对象的处理与 load_model, model_from_json, model_from_yaml 的工作方式相同:

from keras.models import model_from_json
model = model_from_json(json_string, custom_objects={'AttentionLayer': AttentionLayer})
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