我有一个小型的研究项目,我尝试解码一些验证码图片。我用Tensorflow 0.9 convnet实施的基础上,MNIST例子(https://github.com/aymericdamien/TensorFlow-Examples/blob/master/examples/3_NeuralNetworks/convolutional_network.py)用convnet识别验证码,如何定义丢失函数
我的代码可以在GitHub上https://github.com/ksopyla/decapcha/blob/master/decaptcha_convnet.py
我尝试做重现描述的想法:
- “多位数利用深度卷积神经网络从街景图像识别号码“Goodfellow at al(https://arxiv.org/pdf/1312.6082.pdf)
- ”具有主动深度学习的CAPTCHA识别“Stark at al(https://vision.in.tum.de/_media/spezial/bib/stark-gcpr15.pdf)
其中特定的字符序列被编码为一个二进制向量。在我的情况下的验证码中包含最多20个拉丁字符,每个字符被编码为63暗淡的二元载体,其中1个比特被设定在位置,根据:
- 数字“0-9” - 在0- 1位9
- 大字母 'AZ' - 1在位置10-35
- 小字母 'AZ' - 1个atposition 36-61
- 位置62被保留用于空白字符 ''(更短的话,然后20个字符是填充''多达20个)
所以最后当我连接所有20个字符时,我得到了20 * 63昏暗的矢量,我的网络应该学习。我的主要问题是如何为优化器定义适当的损失函数。
架构我的网络的:
- CONV 3x3x32 - > RELU - >池(K = 2) - >差
- CONV 3x3x64 - > RELU - >池(K = 2) - >差
- CONV 3x3x64 - > RELU - >池(K = 2) - >差
- FC 1024 - > RELU - >差
- 输出20 * 63 -
所以我的主要问题是如何为优化器定义损失以及如何评估模型。我有尝试这样的事情
# Construct model
pred = conv_net(x, weights, biases, keep_prob)
# Define loss and optimizer
#split prediction for each char it takes 63 continous postions, we have 20 chars
split_pred = tf.split(1,20,pred)
split_y = tf.split(1,20,y)
#compute partial softmax cost, for each char
costs = list()
for i in range(20):
costs.append(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(split_pred[i],split_y[i]))
#reduce cost for each char
rcosts = list()
for i in range(20):
rcosts.append(tf.reduce_mean(costs[i]))
# global reduce
loss = tf.reduce_sum(rcosts)
optimizer = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate=learning_rate).minimize(loss)
# Evaluate model
# pred are in format batch_size,20*63, reshape it in order to have each character prediction
# in row, then take argmax of each row (across columns) then check if it is equal
# original label max indexes
# then sum all good results and compute mean (accuracy)
#batch, rows, cols
p = tf.reshape(pred,[batch_size,20,63])
#max idx acros the rows
#max_idx_p=tf.argmax(p,2).eval()
max_idx_p=tf.argmax(p,2)
l = tf.reshape(y,[batch_size,20,63])
#max idx acros the rows
#max_idx_l=tf.argmax(l,2).eval()
max_idx_l=tf.argmax(l,2)
correct_pred = tf.equal(max_idx_p,max_idx_l)
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_pred, tf.float32))enter code here
我尽量拆分从输出的每个字符并做SOFTMAX及cross_entropy每个字符separatelly,然后将所有的成本。但我已经将tensorflow函数与普通的python列表混合在一起,我可以这样做吗?张量流引擎会理解这一点吗?我可以使用哪些tensorflow函数来代替python列表?
精度以类似的方式计算,输出重新整形为20x63,我从每一行取得argmax,而不是与真正编码的char进行比较。
当我运行这个损失函数正在减少,但准确度上升然后下降。 此图显示了它的样子https://plon.io/files/57a0a7fb4bb1210001ca0476
我将不胜感激任何进一步的评论,我已经做出的错误或想法实施。
在较新的TF版本中,您可以使用Python列表作为'reduce_sum'的输入。这相当于首先在Python列表中调用'tf.pack'将其转换为TensorFlow张量。精确度图看起来很奇怪,但是请注意,当交叉熵损失非常大时,如果交错熵为百万,那么交叉熵的降低不一定会提高准确性。我会添加L2罚款正规化器,并尝试等到交叉熵接近于零。此外,它有助于开始简单的问题(即只有数字),以了解等待多久的意义 –
我想知道这个问题 'loss = tf.nn.sigmoid_cross_entropy_with_logits(pred,y)' would not更合适。 以前的方法使用'softmax_cross_entrophy_with_logits',但类应该是异常的,所以我分割每个字符计算softmax_cross_entropy并且按顺序对所有20个字符求和。 – ksopyla
真正的问题是数据规范化,我的Xdata是矩阵[N,D]当我规范化图像,然后网络开始学习模式 'x_mean = Xdata.mean(axis = 0) x_std = Xdata.std(axis = 0 ) X =(Xdata-x_mean)/(x_std + 0.00001)' – ksopyla