python 中的神经网络感受野可视化

Question

我有一个包含 300 个隐藏层的神经网络，我想将它们全部可视化。

在 python 中最好的方法是什么？

我已经用subplot试过了，但是感受野之间的距离太远，我几乎看不到它们。

编辑：

所以在输出上我只有 28*28 我想要可视化的权重（图像）。

这是我当前的代码：

# Plot receptive fields
f, axarr = pyplot.subplots(30, 10)


for weight_numb in xrange(300):
    currnt_sub_handler = axarr[weight_numb / 10, weight_numb % 10]
    weight = main.model_params[:, weight_numb].reshape(28, 28)
    currnt_sub_handler.axis('off')
    currnt_sub_handler.imshow(weight)

pyplot.show()

因此，重新表述问题：

如何使图像彼此尽可能接近？
我必须使用什么颜色图？

Answer 1

为什么不制作一个大图像（矩阵），也就是说，(10x28)x(30x28)，然后将每个 28x28 过滤器放入该矩阵的一块中，然后一次绘制整个图像。有点像这样：

# assuming your filters are stored in a list called all_filters
all_filter_image = zeros(10*28, 30*28)
for filter_num in range(300):
    # calculate start_x and start_y based on the size of your "large filter" 
    # and the filter index
    all_filter_image[start_x:start_x + 28, start_y: start_y + 28] = all_filters[filter_num]

这样你就不必处理子图了。

Answer 2

这是我想出的解决方案。感谢@mprat 的帮助。

我发现 spectral 颜色图最适合此类任务，并且我还添加了您可以指定的边框。

from matplotlib import pyplot
import numpy as np

border = 2
images_amount = 300
row_amount = 10
col_amount = 30
image_height = 28
image_width = 28


all_filter_image = np.zeros((row_amount*image_height + border*row_amount,
                             col_amount*image_width + border*col_amount))


for filter_num in range(images_amount):
    start_row = image_height*(filter_num / col_amount) +\
                (filter_num / col_amount + 1)*border

    end_row = start_row + image_height

    start_col = image_width*(filter_num % col_amount) +\
                (filter_num % col_amount + 1)*border

    end_col = start_col + image_width

    all_filter_image[start_row:end_row, start_col:end_col] = \
        all_filters[filter_num]

    print start_row, end_row, start_col, end_col


pyplot.imshow(all_filter_image)
pyplot.axis('off')
pyplot.set_cmap('spectral')
pyplot.colorbar()
pyplot.savefig('repflds1.png')

这些是一些用法示例：

训练有素的网络：

真正训练有素的网络：

如您所见，边框使区分一个过滤器（权重）与另一个变得非常容易。

python 中的神经网络感受野可视化

Neural network receptive field visualization in python

python

matplotlib

neural-network

visualization

data-visualization