实现keras中ConvLSTM2D中recurrent_activation和activation的设置

1. LSTM结构如下图
   
   一种常见的写法为如下，每个门的生成除了当前时刻的信息Xt和上一个时刻的输出ht-1外，还外加了一个小尾巴 Ct-1，即上一个时刻的状态。 但是这个写法其实太过复杂，而且不易理解LSTM中参数个数的计算
   
   而这样的写法其实是更合适。每个门的生成都与当前时刻输入和上一个时刻的输出有关。
   这三个门的**函数都默认为sigmoid(hard_sigmoid)，在keras中为用recurrent_activations参数表示。
   而输入Ct和输出信息ht里面使用的两个**函数都默认为tanh，在keras中用activations表示。
   

LSTM参数计算方法可参考如下链接
https://blog.****.net/PIPIXIU/article/details/81014168
https://www.cnblogs.com/wushaogui/p/9176617.html

2. ConvLSTM2D
   施雄健提出的ConvLSTM2D可以具备处理时空特性数据的能力。主要改动是将LSTM的部分gate由矩阵乘法运算改成卷积运算。这个具体参数和维度信息我后期会出一篇介绍。

keras根据这个思路将ConvLSTM2D进行了封装。
其封装过程中将三个门的**函数都用一个recurrent_activation来表示，两个tanh**函数也只用一个activations来指定。
也就是说，keras中，ConvLSTM2D使用了5个**函数，但是只传入两个**函数参数进行控制。
如果我们想对三个门和其他两个tanh**函数，这5个**函数分别使用不同的**函数，如relu什么的，在keras里面就没有办法实现。

3. 源码
   keras的ConvLSTM2D层在keras.layers中，其底层源码一般保存在你的anconda所安装的路径的layers里面，如下图。
   其中convolutional_recurrent就是ConvLSTM2D的源码。为了以防万一，备份一份，进行修改。
   
   将其打开，看544行和545行。默认为tanh和hard_sigmoid
   
   在727-731行为ConvLSTM2D的**函数使用方式。是不是很相似，和上面的公式一模一样！
   
4. 源码修改

这里将5个**函数用5个参数来标准，这样就可以实现一对一精准修改啦
activation_i=‘tanh’,
activation_o=‘tanh’,
recurrent_activation_f=‘hard_sigmoid’,
recurrent_activation_i=‘hard_sigmoid’,
recurrent_activation_o=‘hard_sigmoid’,
前两**函数为上面公式 4和6中所用。后三个**函数表示三个门(遗忘门、输入门和输出门)所用**函数

这两块是最基本的更改，除此之外，还要其他一些细节也要就行相应的修改。具体就不一一讲解了，都贴在下面了，有具体的行数可以对应修改。

修改完成之后，就修改好的convlutional_recurrent.py放进layers里面去(进行替换)。之后重启你的IDE,就可以看到修改后的效果啦.如下图。
亲测有效！！！

5. 注意事项。
修改好源码后，ConvLSTM2D? 会出现如下解释，似乎并没有改变。但是实际上注释已经和参数不一样啦。所以大家修改源码的时候，最好也将注释进行对应修改哦

另外，LSTM中的**函数的改变，也可以相对应的方式进行源码修改。下面这个链接会给你启发的。
https://blog.****.net/silent56_th/article/details/73442391

另外，如果有需要修改后的源码的，可以私聊 ！
欢迎转载，如转载，务必加上参考链接！