Skip to main content
 首页 » 编程设计

python之使用 to_categorical 转换 np.array 时的内存问题

2025年05月04日22del

我有一个像这样的 numpy 数组:

[[0. 1. 1. ... 0. 0. 1.] 
 [0. 0. 0. ... 0. 0. 1.] 
 [0. 0. 1. ... 0. 0. 0.] 
 ... 
 [0. 0. 0. ... 0. 0. 1.] 
 [0. 0. 0. ... 0. 0. 1.] 
 [0. 0. 0. ... 1. 0. 1.]] 

我这样转换它以减少内存需求:

x_val = x_val.astype(np.int) 

结果是:

[[0 1 1 ... 0 0 1] 
 [0 0 0 ... 0 0 1] 
 [0 0 1 ... 0 0 0] 
 ... 
 [0 0 0 ... 0 0 1] 
 [0 0 0 ... 0 0 1] 
 [0 0 0 ... 1 0 1]] 

但是,当我这样做时:

x_val = to_categorical(x_val) 

我得到:

in to_categorical 
    categorical = np.zeros((n, num_classes), dtype=np.float32) 
MemoryError 

有什么想法吗?最终,numpy 数组包含二元分类问题的标签。到目前为止,我已经将它用作 Keras ANN 中的 float32,它运行良好,我获得了相当不错的性能。那么实际上是否有必要运行 to_categorical?

请您参考如下方法:

你不需要使用 to_categorical 因为我猜你正在做多标签分类。为了一劳永逸地避免任何混淆(!),让我解释一下。

如果您正在进行二元分类,这意味着每个样本可能只属于一个 两类,例如猫与狗或快乐与悲伤或正面评论与负面评论,然后:

  • 标签应该像 [0 1 0 0 1 ... 0],形状为 (n_samples,) 即每个样本都有一个(例如猫)或零(例如狗)标签。
  • 用于最后一层的激活函数通常是 sigmoid(或任何其他输出值在 [0,1] 范围内的函数)。
  • 通常使用的损失函数是binary_crossentropy。

如果您正在进行多类分类,这意味着每个样本可能只属于许多类中的一个,例如猫 vs 狗 vs 狮子或快乐 vs 中性 vs 悲伤或正面评论 vs 中性评论 vs 负面评论,然后:

  • 标签应该是单热编码的,即 [1, 0, 0] 对应猫,[0, 1, 0] 对应狗和[0, 0, 1] 对应 lion,在本例中标签的形状为 (n_samples, n_classes);或者它们可以是整数(即稀疏标签),即 1 代表猫,2 代表狗,3 代表狮子,在本例中标签的形状为 (n_samples,)。 to_categorical 函数用于将稀疏标签转换为单热编码标签,当然如果您愿意的话。
  • 使用的激活函数通常是softmax。
  • 使用的损失函数取决于标签的格式:如果它们是单热编码,则使用 categorical_crossentropy,如果它们是稀疏的,则使用 sparse_categorical_crossentropy。

如果您正在进行多标签分类,这意味着每个样本可能属于零个、一个或多个类别,例如一个图像可能同时包含猫和狗,那么:

  • 标签应该像 [[1 0 0 1 ... 0], ..., [0 0 1 0 ... 1]] 形状为 (n_samples , n_classes).例如,标签 [1 1] 表示相应的样本属于两个类别(例如猫和狗)。
  • 使用的激活函数是 sigmoid,因为大概每个类都独立于另一个类。
  • 使用的损失函数是binary_crossentropy。