用tensorflow構建線性迴歸模型的範例程式碼,tensorflow範例程式碼
用tensorflow構建簡單的線性迴歸模型是tensorflow的一個基礎範例,但是原有的範例存在一些問題,我在實際調試的過程中做了一點自己的改進,並且有一些體會。
首先總結一下tf構建模型的總體套路
1、先定義模型的整體圖結構,未知的部分,比如輸入就用placeholder來代替。
2、再定義最後與目標的誤差函數。
3、最後選擇最佳化方法。
另外幾個值得注意的地方是:
1、tensorflow構建模型第一步是先用代碼搭建圖模型,此時圖模型是靜止的,是不產生任何運算結果的,必須使用Session來驅動。
2、第二步根據問題的不同要求構建不同的誤差函數,這個函數就是要求最佳化的函數。
3、調用合適的最佳化器最佳化誤差函數,注意,此時反向傳播調整參數的過程隱藏在了圖模型當中,並沒有顯式顯現出來。
4、tensorflow的中文意思是張量流動,也就是說有兩個意思,一個是參與運算的不僅僅是標量或是矩陣,甚至可以是具有很高維度張量,第二個意思是這些資料在圖模型中流動,不停地更新。
5、session的run函數中,按照傳入的操作向上尋找,凡是操作中涉及的無論是變數、常量都要參與運算,預留位置則要在run過程中以字典形式傳入。
以上時tensorflow的一點認識,下面是關於梯度下降的一點新認識。
1、梯度下降法分為批量梯度下降和隨機梯度下降法,第一種是所有資料都參與運算後,計算誤差函數,根據此誤差函數來更新模型參數,實際調試發現,如果定義誤差函數為平方誤差函數,這個值很快就會飛掉,原因是,批量平方誤差都加起來可能會很大,如果此時學習率比較高,那麼調整就會過,造成模型參數向一個方向大幅調整,造成最終結果發散。所以這個時候要降低學習率,讓參數變化不要太快。
2、隨機梯度下降法,每次用一個資料計算誤差函數,然後更新模型參數,這個方法有可能會造成結果出現震蕩,而且麻煩的是由於要一個個取出資料參與運算,而不是像批次運算那樣採用了廣播或者向量化乘法的機制,收斂會慢一些。但是速度要比使用批量梯度下降要快,原因是不需要每次計算全部資料的梯度了。比較折中的辦法是mini-batch,也就是每次選用一小部分資料做梯度下降,目前這也是最為常用的方法了。
3、epoch概念:所有樣本集過完一輪,就是一個epoch,很明顯,如果是嚴格的隨機梯度下降法,一個epoch內更新了樣本個數這麼多次參數,而批量法只更新了一次。
以上是我個人的一點認識,希望大家看到有不對的地方及時批評指標,不勝感激!
#encoding=utf-8 __author__ = 'freedom' import tensorflow as tf import numpy as np def createData(dataNum,w,b,sigma): train_x = np.arange(dataNum) train_y = w*train_x+b+np.random.randn()*sigma #print train_x #print train_y return train_x,train_y def linerRegression(train_x,train_y,epoch=100000,rate = 0.000001): train_x = np.array(train_x) train_y = np.array(train_y) n = train_x.shape[0] x = tf.placeholder("float") y = tf.placeholder("float") w = tf.Variable(tf.random_normal([1])) # 產生隨機權重 b = tf.Variable(tf.random_normal([1])) pred = tf.add(tf.mul(x,w),b) loss = tf.reduce_sum(tf.pow(pred-y,2)) optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(rate).minimize(loss) init = tf.initialize_all_variables() sess = tf.Session() sess.run(init) print 'w start is ',sess.run(w) print 'b start is ',sess.run(b) for index in range(epoch): #for tx,ty in zip(train_x,train_y): #sess.run(optimizer,{x:tx,y:ty}) sess.run(optimizer,{x:train_x,y:train_y}) # print 'w is ',sess.run(w) # print 'b is ',sess.run(b) # print 'pred is ',sess.run(pred,{x:train_x}) # print 'loss is ',sess.run(loss,{x:train_x,y:train_y}) #print '------------------' print 'loss is ',sess.run(loss,{x:train_x,y:train_y}) w = sess.run(w) b = sess.run(b) return w,b def predictionTest(test_x,test_y,w,b): W = tf.placeholder(tf.float32) B = tf.placeholder(tf.float32) X = tf.placeholder(tf.float32) Y = tf.placeholder(tf.float32) n = test_x.shape[0] pred = tf.add(tf.mul(X,W),B) loss = tf.reduce_mean(tf.pow(pred-Y,2)) sess = tf.Session() loss = sess.run(loss,{X:test_x,Y:test_y,W:w,B:b}) return loss if __name__ == "__main__": train_x,train_y = createData(50,2.0,7.0,1.0) test_x,test_y = createData(20,2.0,7.0,1.0) w,b = linerRegression(train_x,train_y) print 'weights',w print 'bias',b loss = predictionTest(test_x,test_y,w,b) print loss
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