糖逗 发表于 2021-1-2 12:51:43

Python实现PNN【tensorflow2.0】

本帖最后由 糖逗 于 2021-1-2 18:28 编辑

说明:待验证,有问题的地方欢迎批评指正

#Inner Product-based Neural Network
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import layers, optimizers, Sequential
from tensorflow import keras

class PNN_Inner(keras.Model):
    def __init__(self, D1):
      super(PNN_Inner, self).__init__()
      self.D1 = D1
      
    def build(self, input_shape):
      self.N = input_shape
      self.M = input_shape[-1]
      #
      self.Wz = self.add_weight(shape = (self.N, self.M, self.D1),
                                 trainable = True)
      #
      self.theta = self.add_weight(shape = (self.D1, self.N),
                                 trainable = True)
      # ->
      self.l1 = layers.Dense(24, activation = tf.nn.leaky_relu)
      self.bn1 = layers.BatchNormalization(axis = 1)
      self.drop1 = layers.Dropout(0.5)
      self.l2 = layers.Dense(12, activation = tf.nn.leaky_relu)
      self.bn2 = layers.BatchNormalization(axis = 1)
      self.drop2 = layers.Dropout(0.5)
      self.l3 = layers.Dense(1, activation = tf.nn.sigmoid)
      super(PNN_Inner, self).build(input_shape)
   
    def call(self, x, training = None):
      #x:
      #w:
      linear = []
      for i in range(self.D1):
            # ->
            w = self.Wz[:, :, i]
            # * ->
            temp = tf.multiply(x, w)
            # ->
            temp = tf.expand_dims(tf.reduce_mean(temp, axis = ), axis = 1)
            linear.append(temp)
      #linear:
      linear = tf.concat(linear, axis = 1)
                           
      product = []
      # * ->
      p = tf.multiply(x, x)
      for i in range(self.D1):
            # ->
            theta = tf.expand_dims(self.theta, axis =0)
            # @ ->
            w = tf.matmul(tf.transpose(theta), theta)
            # ->
            f = tf.transpose(p, perm = )
            # * ->
            temp = tf.matmul(f, w)
            # ->
            temp = tf.expand_dims(tf.reduce_mean(temp, axis = ), axis = 1)            
            product.append(temp)
      #product:
      product = tf.concat(product, axis = 1)
      # ->
      out = tf.concat(,axis = 1)
      out = self.drop1(self.bn1(self.l1(out), training), training)
      out = self.drop2(self.bn2(self.l2(out), training), training)
      out = self.l3(out)
      return out

      
model = PNN_Inner(D1 = 20)
model.build((None,60, 30))
model.summary()



#Outer Product-based Neural Network
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import layers, optimizers, Sequential
from tensorflow import keras

class PNN_Inner(keras.Model):
    def __init__(self, D1):
      super(PNN_Inner, self).__init__()
      self.D1 = D1
      
    def build(self, input_shape):
      self.N = input_shape
      self.M = input_shape[-1]
      #
      self.Wz = self.add_weight(shape = (self.N, self.M, self.D1),
                                 trainable = True)
      #
      self.theta = self.add_weight(shape = (self.D1, self.M),
                                 trainable = True)
      # ->
      self.l1 = layers.Dense(24, activation = tf.nn.leaky_relu)
      self.bn1 = layers.BatchNormalization(axis = 1)
      self.drop1 = layers.Dropout(0.5)
      self.l2 = layers.Dense(12, activation = tf.nn.leaky_relu)
      self.bn2 = layers.BatchNormalization(axis = 1)
      self.drop2 = layers.Dropout(0.5)
      self.l3 = layers.Dense(1, activation = tf.nn.sigmoid)
      super(PNN_Inner, self).build(input_shape)
   
    def call(self, x, training = None):
      #x:
      #w:
      linear = []
      for i in range(self.D1):
            # ->
            w = self.Wz[:, :, i]
            # * ->
            temp = tf.multiply(x, w)
            # ->
            temp = tf.expand_dims(tf.reduce_mean(temp, axis = ), axis = 1)
            linear.append(temp)
      #linear:
      linear = tf.concat(linear, axis = 1)
                           
      product = []
      # ->
      fi = tf.reduce_mean(x, axis = 1)
      # !* ->
      p = tf.einsum('ai,aj->aij', fi, fi)
      for i in range(self.D1):
            # ->
            theta = tf.expand_dims(self.theta, axis =0)
            # @ ->
            w = tf.matmul(tf.transpose(theta), theta)
            # * ->
            temp = tf.matmul(p, w)
            # ->
            temp = tf.expand_dims(tf.reduce_mean(temp, axis = ), axis = 1)            
            product.append(temp)
      #product:
      product = tf.concat(product, axis = 1)
      # ->
      out = tf.concat(,axis = 1)
      out = self.drop1(self.bn1(self.l1(out), training), training)
      out = self.drop2(self.bn2(self.l2(out), training), training)
      out = self.l3(out)
      return out

      
model = PNN_Inner(D1 = 20)
model.build((None,60, 30))
model.summary()

糖逗 发表于 2021-1-2 18:29:05

论文链接:https://arxiv.org/pdf/1611.00144v1.pdf
页: [1]
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