python神经网络tf.name_scope和tf.variable_scope函数区别

学习前言

最近在学目标检测……SSD的源码好复杂……看了很多版本的SSD源码，发现他们会使用tf.variable_scope，刚开始我还以为就是tf.name_scope，才发现原来两者是不一样的

两者区别

tf.name_scope()和tf.variable_scope()是两个作用域，一般与两个创建/调用变量的函数tf.variable() 和tf.get_variable()搭配使用。

为什么要使用两个不同的作用域方式呢？其主要原因与变量共享相关。

变量共享主要涉及两个函数：tf.Variable() 和tf.get_variable()

在tf.variable_scope的作用域下需要使用tf.get_variable()函数，这是因为tf.get_variable()拥有一个变量检查机制，会检测已经存在的变量是否设置为共享变量，当同名变量存在共享机制时，不会报错，如果并未设置为共享变量，则报错。

如果使用tf.Variable() 的话每次都会新建变量。但是很多时候我们希望重用一些变量，所以我们使用到了get_variable()，它会去搜索变量名，有就直接用，没有再新建。
在进行变量共享的时候需要使用到标志reuse，当reuse = True时是可以共享，False时不可以共享。

tf.variable_scope函数

tf.variable_scope(
    name_or_scope,
    default_name=None,
    values=None,
    initializer=None,
    regularizer=None,
    caching_device=None,
    partitioner=None,
    custom_getter=None,
    reuse=None,
    dtype=None,
    use_resource=None,
    constraint=None,
    auxiliary_name_scope=True
)

其中：

1、name_or_scope：范围的名称。

2、default_name：如果name_or_scope参数为None，则使用默认的名称，该名称将是唯一的；如果提供了name_or_scope，它将不会被使用，因此它不是必需的，并且可以是None。

3、values：传递给操作函数的Tensor参数列表。

4、initializer：此范围内变量的默认初始值设定项。

5、regularizer：此范围内变量的默认正规化器。

6、caching_device：此范围内变量的默认缓存设备。

7、partitioner：此范围内变量的默认分区程序。

8、custom_getter：此范围内的变量的默认自定义吸气。

9、reuse：可以是True、None或tf.AUTO_REUSE；如果是True，即可以开始共享变量，变量重构用；如果是tf.AUTO_REUSE，则我们创建变量（如果它们不存在），否则返回它们（用于在第一轮创建变量）；如果是None，则我们继承父范围的重用标志。

10、dtype：在此范围中创建的变量类型。

测试代码

1、使用reuse=True共享变量

import Tensorflow as tf
# 初始化第一个v1
with tf.variable_scope("scope1"):
    v1 = tf.get_variable("v1",[3,3],tf.float32,initializer=tf.constant_initializer(1))
    print(v1.name)
# 不同的作用域
with tf.variable_scope("scope2"):
    v1 = tf.get_variable("v1",[3,3],tf.float32,initializer=tf.constant_initializer(1))
    print(v1.name)
# 开始共享
with tf.variable_scope("scope1",reuse = True):
    v1_share = tf.get_variable("v1",[3,3],tf.float32,initializer=tf.constant_initializer(1))
    print(v1_share.name)

运行结果为：

scope1/v1:0
scope2/v1:0
scope1/v1:0

如果在下部再加上

with tf.variable_scope("scope2"):
    v1_share = tf.get_variable("v1",[3,3],tf.float32,initializer=tf.constant_initializer(1))
    print(v1_share.name)

此时没有reuse，不能共享，程序报错。

2、使用AUTO_REUSE共享变量

import tensorflow as tf
# 使用AUTO_REUSE可以直接创建
# 如果reuse = True，初始化第一轮创建的时候会报错
def demo():
  with tf.variable_scope("demo", reuse=tf.AUTO_REUSE):
    v = tf.get_variable("v", [1])
  return v
v1 = demo() 
v2 = demo()
print(v1.name)

运行结果为：

demo/v:0
demo/v:0

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