TensorSpace:一套用於構建神經網絡3D可視化應用的框架

作者 | syt123450、Chenhua Zhu、Yaoxing Liu

(本文經原作者授權轉載)

今天要爲大家推薦一套超酷炫的,用於構建神經網絡 3D 可視化應用的框架——TensorSpace。

有什麼用途?

大家可以使用類 Keras 風格的 TensorSpace API,輕鬆創建可視化網絡、加載神經網絡模型並在瀏覽器中基於已加載的模型進行 3D 可交互呈現。 TensorSpace 可以使您更直觀地觀察神經網絡模型,並瞭解該模型是如何通過中間層 tensor 的運算來得出最終結果的。 TensorSpace 支持 3D 可視化經過適當預處理之後的 TensorFlow、Keras、TensorFlow.js 模型。

圖1:使用 TensorSpace 創建交互式 LeNet 模型

▌TensorSpace 使用場景

TensorSpace 基於 TensorFlow.js、Three.js 和 Tween.js 開發,用於對神經網絡進行3D可視化呈現。通過使用 TensorSpace,不僅僅能展示神經網絡的結構,還可以呈現網絡的內部特徵提取、中間層的數據交互以及最終的結果預測等一系列過程。

通過使用 TensorSpace,可以幫助您更直觀地觀察並理解基於 TensorFlow、Keras 或者 TensorFlow.js 開發的神經網絡模型。 TensorSpace 降低了前端開發者進行深度學習相關應用開發的門檻。 我們期待看到更多基於 TensorSpace 開發的3D可視化應用。

  • 交互:使用類 Keras 的API,在瀏覽器中構建可交互的 3D 可視化模型。
  • 直觀:觀察並展示模型中間層預測數據,直觀演示模型推測過程。
  • 集成:支持使用 TensorFlow、Keras 以及 TensorFlow.js 訓練的模型。

▌使用方法

  • 安裝

第一步: 下載 TensorSpace.js

我們提供了三種下載 TensorSpace.js 的方法,它們分別是 npm、yarn 以及 來自官方網站。

途徑 1: NPM

途徑 2: Yarn

途徑 3: 官方網站下載

https://tensorspace.org/index_zh.html#download

第二步: 安裝依賴庫

請在使用 TensorSapce.js 之前,引入TensorFlow.js、 Three.js、 Tween.js 和 TrackballControl.js 至所需要的 html 文件中,並置於 TensorSpace.js 的引用之前。

第三步: 安裝 TensorSpace.js

將 TensorSpace.js 引入 html 文件中:

▌模型預處理

爲了獲得神經網絡中間層的運算結果,我們需要對已有的模型進行模型預處理。基於不同的機器學習庫,我們提供了 TensorFlow 模型預處理教程、Keras 模型預處理教程 以及 TensorFlow.js 模型預處理教程。

▌使用

在成功安裝完成 TensorSpace 並完成神經網絡模型預處理之後,我們可以來創建一個 3D TensorSpace 模型。

爲了簡化步驟,請隨意使用我們在 HelloWorld 路徑下所提供的資源。我們將會用到適配 TensorSpace 的預處理模型以及樣例輸入數據(“5”)作爲使用樣例來進行說明。所有的源碼都可以在 helloworld.html 文件中找到。

首先,我們需要新建一個 TensorSpace 模型實例:

然後,基於 LeNet 網絡的結構:輸入層 + 2 X (Conv2D層 & Maxpooling層) + 3 X (Dense層),我們可以搭建其模型結構:

最後,我們需要載入經過預處理的 TensorSpace 適配模型並使用init()方法來創建模型對象:

我們可以在瀏覽器中看到以下模型:

圖2 - 所創建的 LeNet 模型 (無輸入數據)

我們可以使用我們已經提取好的手寫“5”作爲模型的輸入:

我們在這裏將預測方法放入 init() 的回調函數中以確保預測在初始化完成之後進行(在線演示)。

在線演示地址: https://tensorspace.org/html/helloworld.html

可以在下面的地址的 CodePen 中試一下這個例子。

https://codepen.io/syt123450/pen/YRwZGg

圖3:LeNet 模型判別輸入“5”

▌樣例展示

  • LeNet
  • AlexNet
  • Yolov2-tiny
  • ResNet-5
  • Vgg16
  • ACGAN
  • MobileNetv1

很想知道地址在哪裏?馬上分享給大家~

Github地址: https://github.com/tensorspace-team/tensorspace/blob/master/README_zh.md

——【完】——

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