深层网络设计师
设计、可视化和训练深度学习网络
描述
的深层网络设计师应用程序可以让你建立，可视化，编辑和训练深度学习网络。使用这个应用程序，你可以:
构建、导入、编辑和组合网络。
加载预先训练的网络并编辑它们以进行迁移学习。
查看和编辑层属性，并添加新的层和连接。
对网络进行分析，确保网络架构定义正确，并在培训前发现问题。
导入并可视化数据存储和图像数据，用于培训和验证。
对图像分类训练数据进行增强，并可视化类标签的分布。
培训网络并监控培训的准确性，损失和验证指标。
将训练有素的网络输出到工作空间或Simulink万博1manbetx®．
MATLAB生成®网络建设和培训规范。
打开深层网络设计师App
MATLAB工具条:关于应用程序选项卡,在机器学习和深度学习，单击应用程序图标。
MATLAB命令提示符:输入
deepNetworkDesigner．
例子
选择预先训练的图像分类网络
在深度网络设计器中研究一个简单的预训练图像分类网络。
打开应用程序，选择一个预先训练的网络。您也可以通过选择加载预先训练的网络设计师选项卡并单击新．如果您需要下载网络，那么单击安装以打开附加组件资源管理器。
提示
首先，尝试选择一个速度较快的网络，如SqueezeNet或GoogLeNet。一旦你了解了哪些设置比较好，尝试一个更精确的网络，比如Inception-v3或ResNet，看看这是否能提高你的结果。有关选择预训练网络的更多信息，请参见预先训练的深度神经网络．
在设计师窗格，可视化并探索网络。有关可用的预训练网络列表以及如何比较它们，请参见预先训练的深度神经网络．
有关使用深层网络设计器构建网络的信息，请参见用深度网络设计器构建网络．
编辑迁移学习的预训练网络
在Deep network Designer中编辑一个迁移学习的网络。
迁移学习是将预先训练好的深度学习网络进行微调以学习新任务的过程。您可以使用少量的训练图像快速地将学习到的特征转移到新的任务中。因此，迁移学习通常比从头开始训练一个网络更快、更容易。要使用预先训练过的网络进行迁移学习，必须更改班级数以匹配新的数据集。
使用SqueezeNet打开深层网络设计器。
deepNetworkDesigner (squeezenet)
为准备迁移学习的网络，替换最后一个可学习层和最后一个分类层。对于SqueezeNet，最后一个可学习的层是一个2d卷积层，名为“conv10”．
拖动一个新的convolution2dLayer到画布上。设置FilterSize财产
1，1和NumFilters属性设置为新的类数量。改变学习速度，使学习在新层比在转移层更快，通过增加WeightLearnRateFactor和BiasLearnRateFactor值。
删除最后一个convolution2dLayer然后连接你的新图层。
提示
对于大多数预先训练过的网络(例如GoogLeNet)，最后的可学习层是完全连接层。为了使网络为迁移学习做好准备，将全连接层替换为新的全连接层，并设置OutputSize属性设置为新的类数量。例如，请参见开始与深层网络设计师．
接下来，删除分类输出层。然后，拖动一个新的classificationLayer然后把它连接到画布上。输出层的默认设置意味着网络在训练期间学习类的数量。
通过点击来检查你的网络分析在设计师选项卡。网络已经为训练做好了准备深度学习网络分析仪零错误报告。有关如何训练网络对新图像进行分类的示例，请参见使用深度网络设计师进行迁移学习．
获取图层属性的帮助
为了帮助理解和编辑层属性，单击层名称旁边的帮助图标。
添加自定义层到网络
在Deep network Designer中将工作空间中的层添加到网络中。
在深度网络设计器中，您可以通过从层的图书馆到设计师窗格并连接它们。控件中的网络也可以从工作区中添加自定义层设计师窗格。假设您在变量中存储了一个自定义层myCustomLayer．
点击新在设计师选项卡。
暂停上从工作空间并点击进口．
选择
myCustomLayer并点击好吧．点击添加．
应用程序将自定义层添加到设计师窗格。要查看新图层，请使用鼠标放大或单击放大．
连接myCustomLayer到网络中去设计师窗格。有关如何在深层网络设计器中使用自定义层构建网络的示例，请参见将自定义层导入深层网络设计器．
你也可以在深度网络设计器中组合网络。例如，您可以通过将预先训练的网络与解码器子网络相结合来创建语义分割网络。
导入培训数据
导入数据到深度网络设计器进行培训。
你可以使用数据选项卡导入训练和验证数据。深度网络设计器支持导入图像数据和数据存储对象万博1manbetx。根据任务类型选择导入方法。
| 任务 | 数据类型 | 数据导入方法 | 可视化例子 |
|---|---|---|---|
| 图像分类 |
|
选择导入数据>导入图像数据．
您可以在“导入图像数据”对话框中选择增强选项并指定验证数据。有关更多信息，请参见导入数据到深度网络设计器． |
|
| 其他扩展的工作流程(如数字特征输入、内存不足数据、图像处理以及音频和语音处理) | 数据存储。 对于其他扩展工作流，请使用合适的数据存储对象。例如, 的数据存储对象可以导入和训练 |
选择导入数据>导入数据存储．
您可以在“导入数据存储”对话框中指定验证数据。有关更多信息，请参见导入数据到深度网络设计器． |
|
列车网络的
使用深度网络设计器训练深度神经网络。
使用深度网络设计器，您可以使用图像数据或任何数据存储对象训练网络trainNetwork函数。例如，您可以训练语义分割网络或多输入网络使用CombinedDatastore对象。有关将数据导入深度网络设计器的详细信息，请参见导入数据到深度网络设计器．
培训一个网络上的数据导入到深度网络设计师，在培训选项卡上,单击火车．该应用程序会显示训练进度的动画情节。该图显示了小批损失和准确性，验证损失和准确性，以及培训进展的附加信息。这个情节有一个停止按钮
在右上角。点击按钮停止训练，返回网络当前状态。
有关更多信息，请参见使用深层网络设计器训练网络．
如果您需要对培训进行更大的控制，请单击培训方案选择培训设置。有关选择培训选项的更多信息，请参见trainingOptions．
有关如何训练图像分类网络的示例，请参见使用深度网络设计师进行迁移学习．有关如何训练序列到序列LSTM网络的示例，请参见基于深度网络设计器的时间序列预测训练网络．
要在深度网络设计器不支持的数据上训练网络，请选择万博1manbetx设计师选项卡,并单击出口导出初始网络架构。然后，您可以通过编程方式训练网络，例如，使用自定义训练循环。
导出网络和生成代码
将在Deep network Designer中创建的网络架构导出到工作空间或Simulink中，并生成代码来重新创建网络和培训。万博1manbetx
将带有初始权值的网络体系结构导出到工作空间，在设计师选项卡上,单击出口．根据网络架构，深度网络设计器导出网络作为一个
LayerGraphlgraph或作为一个层对象层．将在Deep network Designer中训练的网络导出到工作空间，上培训选项卡上,单击出口．深度网络设计器输出训练有素的网络架构作为
DAGNetwork对象trainedNetwork．Deep Network Designer还输出训练的结果，如训练和验证的准确性，作为结构数组trainInfoStruct．将在Deep network Designer中训练的网络输出到Simulink，上万博1manbetx培训选项卡上,单击出口>出口到仿真软件万博1manbetx．Deep Network Designer将训练后的网络保存为mat文件，并生成Simulink块来表示训练后的网络。万博1manbetx生成的块取决于训练的网络类型。
要重新创建一个网络，你构建和训练在深网络设计师，生成MATLAB代码。
重新创建网络层，在设计师选项卡上,选择出口>生成代码．
重新创建网络层，包括任何可学习的参数设计师选项卡上,选择出口>用初始参数生成代码．
重新创建网络，数据导入和培训，在培训选项卡上,选择出口>生成培训代码．
生成脚本后，可以执行以下任务。
要重新创建应用程序中创建的网络层，运行脚本。如果您生成了训练脚本，那么运行该脚本也将复制网络训练。
检查代码，学习如何以编程方式创建和连接层，以及如何训练一个深层网络。
要修改层，请编辑代码。您还可以运行脚本，并将网络导入到应用程序中进行编辑。
有关更多信息，请参见生成MATLAB代码从深网络设计者．
您还可以使用生成的脚本作为起点，创建深度学习实验，该实验扫描一系列超参数值或使用贝叶斯优化来找到最佳训练选项。以示例说明如何使用实验管理器要调优在深度网络设计器中训练过的网络的超参数，请参阅在实验管理器中使用深度网络设计器生成的代码．
相关的例子
编程使用
提示
要训练多个网络并比较结果，请尝试实验管理器．
你也可以从以下列表中选择一个网站:
