Keras Functional API とSequentialモデルの違い

私はディープラーニングのコードを書くのにKerasを使って書いてます。

ですが、Kerasのドキュメントがわかりにくいんだよなぁぁ。なので、メモ的に書いておきます。

最初の方に出てくる話なのですが、Kerasではモデルというものを使って、ディープラーニングを作ります。(めちゃざっくりしてますが)

モデルの作り方に、

  1. Sequentialモデル
  2. Functional API

というのでつくるやり方の2通りが紹介されています。

一体何が違うの~?!( ゚Д゚) となっちゃいますよね。なんか、ネーミングも、Functional APIって、何かのAPI? Sequentialモデルとは全く似ても似つかないものなのでは???と思っちゃいますよね。

しかし、二つはモデルの作り方が違うだけです。

Sequentialモデルは、Sequentialは「順序通り」という意味でして、その名の通り、モデルを下記のようや

model = Sequential([
    Dense(32, input_shape=(784,)),
    Activation('relu'),
    Dense(10),
    Activation('softmax'),
])

下記のように

model = Sequential()
model.add(Dense(32, input_dim=784))
model.add(Activation('relu'))

した場合、この順番通りにレイヤーが追加されて、処理がされるということです。

Functional APIは、複数の入出力を持ったモデルなど、Sequentialではできないような、ちょっと複雑なモデルが作れます。

アレの出力をコレの入力にも、アッチの入力にも使える、みたいなイメージです。

 

 

Python __repr__ と __str__の違い

Pythonの関数で、アンダースコア2つ __ (←これ) で囲まれている関数を、特殊関数と言います。特別な役割があります。

__repr__ と __str__ってどう違うの??といつもわからなくなってしまうので、メモしておきます。

 

下記のPython3の公式ドキュメントによると

https://docs.python.jp/3.3/reference/datamodel.html

object.__repr__(self)

repr() 組み込み関数によって呼び出され、オブジェクトを表す「公式の (official)」文字列を計算します。

object.__str__(self)

オブジェクトの「非公式の (informal)」あるいは表示に適した文字列表現を計算するために、 str(object) と組み込み関数 format(), print() によって呼ばれます。

だ、そうですが。

なんやねん。公式とか非公式とか!!って思いますよね。

とりあえず、動作を見てみます。

class MC():
  def __repr__(self):
    return 'Wahaha!'

  def __str__(self):
    return 'Uki'


mc = MC()
print(mc)

上記の出力結果は

Uki

となります。

class MC():
  def __repr__(self):
    return 'Wahaha!'

  def __str__(self):
    return 'Uki'


mc = MC()
print(str(mc))

上記の出力結果も

Uki

となります。

__str__関数がない場合は

class MC():
  def __repr__(self):
    return 'Wahaha!'

mc = MC()
print(str(mc))

__repr__が使われて、

Wahaha!

が出力されます。

 

下記のサイトさんによると、次のような動作です。

http://taustation.com/python3-str-repr/

print文やformat文での__str____repr__の使われ方は次の通り。

  • __str__のみが定義されていれば__str__が使われる
  • __repr__のみが定義されていれば__repr__が使われる
  • __str____repr__の両方が定義されていれば__str__が使われる

Python 再帰関数 初めの一歩

再帰関数 超むずい。

ファミマの焼き鳥 超うまい。(食べたことないけど)

というわけで、再帰関数について勉強中であります。

 

今まで、縁がなかったんですよ。作る必要なかったっていうか。

しかし、ディープラーニング系だと結構出てきますよね!

こちらのサイト拝見して勉強させて頂きました。m(_ _)m

http://www.geocities.jp/m_hiroi/light/pyalgo01.html

とりあえず、ここに載っているフィボナッチ関数の簡単なバージョンを作ってみます。

def fibo(n):

    print('nだよ %s' %n)
    if n == 0 or n == 1: return 1

    return fibo(n - 1) + n

v=fibo(5)
print('vだよ %s' %v)

結果は次の通り。

nだよ 5
nだよ 4
nだよ 3
nだよ 2
nだよ 1
vだよ 15

再帰関数初心者としては、return が最後しか返ってこないのが不思議。

弊社の俊英 Nくんが教えてくれたのですが、
「まずは再帰の中をぐるぐるやって、終わった時にreturnします。」
だそうです。

もうちょっと飛躍させて、次のようなのを作ります。

print('はじまり')
array = [1,2,3]

def search(s):

    print("sだよ %s" %s)

    if s not in array:

        v = s + 10
        print("途中で帰るv %s" % v)
        return -v

    next_s = s + 1

    v = search(next_s)

    print('最後まで行ったv:%s s:%s' %(v,s))

    return -v

for x in range(5):
    value = search(x)
    print("vだよ %s" %value)

print('おわり')

出力は次の通り。

はじまり

sだよ 0
途中で帰るv 10
vだよ -10
sだよ 1
sだよ 2
sだよ 3
sだよ 4
途中で帰るv 14
最後まで行ったv:-14 s:3
最後まで行ったv:14 s:2
最後まで行ったv:-14 s:1
vだよ 14
sだよ 2
sだよ 3
sだよ 4
途中で帰るv 14
最後まで行ったv:-14 s:3
最後まで行ったv:14 s:2
vだよ -14
sだよ 3
sだよ 4
途中で帰るv 14
最後まで行ったv:-14 s:3
vだよ 14
sだよ 4
途中で帰るv 14
vだよ -14

おわり

最後まで行ったv というのが結局returnされないのは、さっきのくだりで学習したのですが、初心者にとって解せぬポイントは

最後まで行ったv:-14 s:3
最後まで行ったv:14 s:2
最後まで行ったv:-14 s:1

なんですよ。

なんで、これ、sの順番が逆なの??
sは 1,2,3 の順じゃないの??

これも、弊社の俊英かつサイキッカーのN君が教えてくれました。

「再帰関数は、枝分かれしていって評価するんですが、最後の枝までいったら逆順に評価していくんです。」

エッッ そうなんだ。( ゚Д゚) むずかしー!!

サイキッカーへの道は遠いようです。

Pycharm デバッグできなくなる

私はPythonの開発をPycharmというIDEで行っていますが、まだあんまり全貌がつかめていません。Pycharmは2017.3 Communitu Editionです。

特に、実行環境を適当にやっていると、おかしくなります。(適当だから仕方ないね…。)

今日はデバッグできなくなるという事態に遭遇しました。

そんな時は、ここを確認してみてください。

File→Settingus→Project Interpreter

でPythonの実行環境が選べますが、ほかのプロジェクトの実行環境を選んでないでしょうか?

そうすると、実行はできるけれどもデバッグできないようです。

では、今やっているプロジェクトの実行環境を作る方法です。

①File→Settingus→Project Interpreter って選択した後、下記の画面の赤丸の部分をクリックします。

②Add Localを選択します。

③New environmentを選択します。

Base InterpreterでPythonの実行環境を選んでください。

すると、上のLocationのところに、今選択しているプロジェクトの名前+venv という形でパスが自動的に入ると思います。

④OKをクリック

 

Python ArgumentParserでコマンドラインから実行時に強制的に引数を渡させる

きっと書いておかないと忘れるので書いておきます。

ArgumentParserという便利なライブラリがあります。

公式サイトはこちら。

平たく言うと、コマンドラインから

python main.py

って走らせるときに、引数がないと動作しないようにする、とか、ヘルプを表示させたりとか、コマンドラインの引数に応じて、実行することを変えたりすることができるのです。

超シンプルな使い方は下記のようにします。

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser(description='Process some integers.')

parser.add_argument('integers', metavar='N', type=int)

args = parser.parse_args()
print(args.integers)

コマンドラインから引数なしで実行すると、次のように表示されます。

 

G:\test>python argparse_sample.py
usage: argparse_sample.py [-h] N
argparse_sample.py: error: the following arguments are required: N

引数を渡すと、次のように引数が表示されます。

G:\test>python argparse_sample.py 5
5