Tensorflow - 从恢复的模型中平均模型权重

Posted 2021-04-25

鉴于我在同一数据上训练了几个不同的模型，并且我训练的所有神经网络都具有相同的架构，我想知道是否可以恢复这些模型，平均它们的权重并使用平均值初始化我的权重。

这是图表的外观示例。基本上我需要的是我要加载的平均重量。

import tensorflow as tf
import numpy as np

#init model1 weights
weights = {
    'w1': tf.Variable(),
    'w2': tf.Variable()
}
# init model1 biases
biases = {
    'b1': tf.Variable(),
    'b2': tf.Variable()
}
#init model2 weights
weights2 = {
    'w1': tf.Variable(),
    'w2': tf.Variable()
}
# init model2 biases
biases2 = {
    'b1': tf.Variable(),
    'b2': tf.Variable(),
}

# this the average I want to create
w = {
    'w1': tf.Variable(
        tf.add(weights["w1"], weights2["w1"])/2
    ),
    'w2': tf.Variable(
        tf.add(weights["w2"], weights2["w2"])/2
    ),
    'w3': tf.Variable(
        tf.add(weights["w3"], weights2["w3"])/2
    )
}
# init biases
b = {
    'b1': tf.Variable(
        tf.add(biases["b1"], biases2["b1"])/2
    ),
    'b2': tf.Variable(
        tf.add(biases["b2"], biases2["b2"])/2
    ),
    'b3': tf.Variable(
        tf.add(biases["b3"], biases2["b3"])/2
    )
}

weights_saver = tf.train.Saver({
    'w1' : weights['w1'],
    'w2' : weights['w2'],
    'b1' : biases['b1'],
    'b2' : biases['b2']
    })
weights_saver2 = tf.train.Saver({
    'w1' : weights2['w1'],
    'w2' : weights2['w2'],
    'b1' : biases2['b1'],
    'b2' : biases2['b2']
    })

这就是我在运行tf会话时想要获得的内容。 c包含我想要用来开始训练的权重。

# Create a session for running operations in the Graph.
init_op = tf.global_variables_initializer()
init_op2 = tf.local_variables_initializer()

with tf.Session() as sess:
    coord = tf.train.Coordinator()
    # Initialize the variables (like the epoch counter).
    sess.run(init_op)
    sess.run(init_op2)
    weights_saver.restore(
        sess,
        'my_model1/model_weights.ckpt'
    )
    weights_saver2.restore(
        sess,
        'my_model2/model_weights.ckpt'
    )
    a = sess.run(weights)
    b = sess.run(weights2)
    c = sess.run(w)

答案

首先，我假设模型结构完全相同（相同数量的层，相同数量的节点/层）。如果不是它们，您将遇到映射变量的问题（一个模型中会有变量，而另一个模型中则不会。

你想做的是有3个课程。从检查站加载前2，最后一个将保持平均值。您需要这个，因为每个会话将包含变量值的版本。

加载模型后，使用tf.trainable_variables()获取模型中所有变量的列表。您可以将它传递给sess.run以将变量作为numpy数组。计算平均值后，使用tf.assign创建操作以更改变量。您也可以使用列表来更改初始值设定项，但这意味着传入模型（并非总是一个选项）。

大致：

graph = tf.Graph()
session1 = tf.Session()
session2 = tf.Session()
session3 = tf.Session()

# Omitted code: Restore session1 and session2.
# Optionally initialize session3.

all_vars = tf.trainable_variables()
values1 = session1.run(all_vars)
values2 = session2.run(all_vars)

all_assign = []
for var, val1, val2 in zip(all_vars, values1, values2):
  all_assign.append(tf.assign(var, (val1 + val2)/ 2))

session3.run(all_assign)

# Do whatever you want with session 3.