keras 中的層封裝器TimeDistributed模塊。官方文檔的說明是:
這個(gè)封裝器將一個(gè)層應(yīng)用于輸入的每個(gè)時(shí)間片。
輸入至少為 3D,且第一個(gè)維度應(yīng)該是時(shí)間所表示的維度。
考慮 32 個(gè)樣本的一個(gè) batch, 其中每個(gè)樣本是 10 個(gè) 16 維向量的序列。 那么這個(gè) batch 的輸入尺寸為 (32, 10, 16), 而 input_shape 不包含樣本數(shù)量的維度,為 (10, 16)。
你可以使用 TimeDistributed 來將 Dense 層獨(dú)立地應(yīng)用到 這 10 個(gè)時(shí)間步的每一個(gè):
# 作為模型第一層
model = Sequential()
model.add(TimeDistributed(Dense(8), input_shape=(10, 16)))
# 現(xiàn)在 model.output_shape == (None, 10, 8)
TimeDistributed 可以應(yīng)用于任意層,不僅僅是 Dense, 例如運(yùn)用于 Conv2D 層:
model = Sequential()
model.add(TimeDistributed(Conv2D(64, (3, 3)),
input_shape=(10, 299, 299, 3)))
pytorch 中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的封裝器。
類似keras中的TimeDistributed封裝器,以三維輸入為例,分別為(samples, timesteps, input_size),合并所有的時(shí)間步,然后對(duì)每個(gè)時(shí)間步上都進(jìn)行相同的處理,參數(shù):
module:對(duì)每個(gè)時(shí)間步的進(jìn)行的操作
batch_first:第一維是否為batch數(shù)量
實(shí)現(xiàn)代碼如下
class TimeDistributed(nn.Module):
def __init__(self, module, batch_first=False):
super(TimeDistributed, self).__init__()
self.module = module
self.batch_first = batch_first
def forward(self, x):
if len(x.size()) <= 2:
return self.module(x)
# reshape input data --> (samples * timesteps, input_size)
# squash timesteps
x_reshaped = x.contiguous().view(-1, x.size(-1))
y = self.module(x_reshaped)
# We have to reshape Y
if self.batch_first:
# (samples, timesteps, output_size)
y = y.contiguous().view(x.size(0), -1, y.size(-1))
else:
# (timesteps, samples, output_size)
y = y.contiguous().view(-1, x.size(1), y.size(-1))
return y