batch_input_shape Keras LSTM 上的元组

Question

我有以下特征向量，每个样本有一个特征，总共有 32 个样本：

X = [[0.1], [0.12], [0.3] ... [0.10]]

和一个由二进制值组成的标签向量

Y = [0, 1, 0 , 0, .... 1]（也有 32 个样本）

我正在尝试使用 Keras LSTM 根据新条目预测序列的下一个值。我不知道的是 "batch_input_shape" 元组的含义，例如：

 model.add(LSTM(neurons, batch_input_shape=(?, ?, ?), return_sequences=False, stateful=True))

根据this文章，第一个是批量大小，但另外两个呢？它们是每个样本的特征数量和样本数量吗？在这种情况下，batch_size 的值应该是多少？

目前收到错误信息：

ValueError: Error when checking input: expected lstm_1_input to have 3 dimensions, but got array with shape (32, 1)

编辑：这是模型声明：

def create_lstm(batch_size, n_samples, neurons, dropout):
model = Sequential()
model.add(LSTM(neurons, batch_size=batch_size, input_shape=(n_samples, 1), return_sequences=False, stateful=True))
model.add(Dropout(dropout))
model.add(Dense(1, activation='sigmoid'))
model.compile(optimizer='adam', loss='binary_crossentropy', metrics=['accuracy'])
return model

Answer 1

根据 this Keras Sequential Model guide on "stateful" LSTM（最底部），我们可以看出这三个元素的含义：

Expected input batch shape: (batch_size, timesteps, data_dim). Note that we have to provide the full batch_input_shape since the network is stateful. the sample of index i in batch k is the follow-up for the sample i in batch k-1.

您已经发现的第一个是在训练期间使用的批 大小。您应该选择多少部分取决于您的具体问题，但主要取决于数据集的大小。如果您指定 x 的批量大小并且您的数据集包含 N 个样本，则在训练期间，您的数据将分成 N/x 个组（批），每个组（批）的大小为 x。

因此，您可能希望批量大小小于数据集的大小。没有唯一值，但您希望它按比例小于所有数据（比如一个或两个订单）。有些人更喜欢使用 2 的幂（32、128 等）作为批量大小。在某些情况下也可以完全不使用批处理，并一次训练所有数据（尽管不一定更好）。

其他两个值是 timesteps（时间维度的大小）或每个样本序列的 "frames"，以及 data 维度（即每个时间步长的数据向量的大小）。

例如，假设您的输入序列看起来像 X = [[0.54, 0.3], [0.11, 0.2], [0.37, 0.81]]。我们可以看到这个序列的 timestep 为 3 和 data_dim 为 2.

所以，您得到的 ValueError 很可能是由于这个原因（该错误甚至暗示它需要 3 个暗淡）。另外，请确保您的数组是 Numpy 数组。

作为最后一条评论，鉴于您说您总共有 32 个样本（即您的整个数据集包含 32 个样本），我认为数据太少而无法使用批次；通常我看到的最小批量大小是 32，因此在尝试使用批量训练之前考虑获取更多数据。希望这有帮助。

batch_input_shape Keras LSTM 上的元组

batch_input_shape tuple on Keras LSTM

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