使用自定义图层保存Keras模型

问题内容：

我正在尝试将Keras模型保存在H5文件中。Keras模型具有 自定义层 。当我尝试 还原模型时 ，出现以下错误：

---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-5-0fbff9b56a9d> in <module>()
      1 model.save('model.h5')
      2 del model
----> 3 model = tf.keras.models.load_model('model.h5')

8 frames
/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/tensorflow/python/keras/utils/generic_utils.py in class_and_config_for_serialized_keras_object(config, module_objects, custom_objects, printable_module_name)
    319   cls = get_registered_object(class_name, custom_objects, module_objects)
    320   if cls is None:
--> 321     raise ValueError('Unknown ' + printable_module_name + ': ' + class_name)
    322 
    323   cls_config = config['config']

ValueError: Unknown layer: CustomLayer

您能告诉我如何保存和加载所有自定义Keras图层的权重吗？（此外，保存时没有警告，是否可以从我已经保存但现在无法重新加载的H5文件中加载模型？）

这是针对此错误的最小工作代码示例（MCVE），以及完整的扩展消息：Google Colab
Notebook

为了完整起见，这是我用来制作自定义图层的代码。 get_config并且from_config都工作正常。

class CustomLayer(tf.keras.layers.Layer):
    def __init__(self, k, name=None):
        super(CustomLayer, self).__init__(name=name)
        self.k = k

    def get_config(self):
        return {'k': self.k}

    def call(self, input):
        return tf.multiply(input, 2)

model = tf.keras.models.Sequential([
    tf.keras.Input(name='input_layer', shape=(10,)),
    CustomLayer(10, name='custom_layer'),
    tf.keras.layers.Dense(1, activation='sigmoid', name='output_layer')
])
model.save('model.h5')
model = tf.keras.models.load_model('model.h5')

问题答案：

修正数1是使用Custom_Objects同时loading的Saved Model，即，更换代码，

new_model = tf.keras.models.load_model('model.h5')

与

new_model = tf.keras.models.load_model('model.h5', custom_objects={'CustomLayer': CustomLayer})

由于我们使用Custom Layers到build了Model之前Saving的话，我们应该使用Custom Objects，同时Loading它。

更正数字2是在自定义图层**kwargs的__init__功能中添加

def __init__(self, k, name=None, **kwargs):
        super(CustomLayer, self).__init__(name=name)
        self.k = k
        super(CustomLayer, self).__init__(**kwargs)

完整的工作代码如下所示：

import tensorflow as tf

class CustomLayer(tf.keras.layers.Layer):
    def __init__(self, k, name=None, **kwargs):
        super(CustomLayer, self).__init__(name=name)
        self.k = k
        super(CustomLayer, self).__init__(**kwargs)


    def get_config(self):
        config = super(CustomLayer, self).get_config()
        config.update({"k": self.k})
        return config

    def call(self, input):
        return tf.multiply(input, 2)

model = tf.keras.models.Sequential([
    tf.keras.Input(name='input_layer', shape=(10,)),
    CustomLayer(10, name='custom_layer'),
    tf.keras.layers.Dense(1, activation='sigmoid', name='output_layer')
])
tf.keras.models.save_model(model, 'model.h5')
new_model = tf.keras.models.load_model('model.h5', custom_objects={'CustomLayer': CustomLayer})

print(new_model.summary())

上面代码的输出如下所示：

WARNING:tensorflow:No training configuration found in the save file, so the model was *not* compiled. Compile it manually.
Model: "sequential_1"
_________________________________________________________________
Layer (type)                 Output Shape              Param #   
=================================================================
custom_layer_1 (CustomLayer) (None, 10)                0         
_________________________________________________________________
output_layer (Dense)         (None, 1)                 11        
=================================================================
Total params: 11
Trainable params: 11
Non-trainable params: 0

希望这可以帮助。学习愉快！

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