目前tensorflow是深度学习中非常流行的一个工具包,它是由google研发的,其基本原理是计算图的模型。
安装
目前版本(2017年5月)的tensorflow支持直接进行pip进行安装,但唯一需要注意的一点是目前只支持python3版本
pip3 install tensorflow
入门
1)placeholder
placeholder顾名思义只是起到占位的作用,一般只是首先指明数据类型,而具体的数据随后才确定,一般用于建立图模型时使用。
a = tf.placeholder(tf.float32)
b = tf.placeholder(tf.float32)
out = a+b
2)session
利用placeholder创建模型结构后,如果想运行模型,就需要考虑使用session。一般采用session的run方法。比如想运行上边介绍的a+b模型只需执行以下代码:
sess = tf.Session()
print(sess.run(out, {a:[1,2], b:[10.0, 100]}))
结果为[ 11.10000038 102. ]
3)Variable
在机器学习中,我们通常需要训练模型,找到合适的模型参数,这些模型参数通常有初始值。Variable允许我们创建可训练的参数,通常包含一个数据类型和初始值。
w = tf.Variable(0.3, tf.float32)
b = tf.Variable(0.1, tf.float32)
x = tf.placeholder(tf.float32)
linear_model = w*x + b
但需要注意的是tf.Variable的使用并没有真正初始化参数,直到执行以下代码:
init = tf.global_variables_initializer()
sess.run(init)
4)loss
一般有监督的模型需要给定真实的值以评估当前模型的优劣:
y = tf.placeholder(tf.float32)
squared_deltas = tf.square(linear_model - y)
loss = tf.reduce_sum(squared_deltas)
print(sess.run(loss, {x:[1,2,3,4], y:[0,-1,-2,-3]}))
5)assign
对于Variable变量,假设想要更新参数,可以使用assign:
fixW = tf.assign(W, [-1.])
fixb = tf.assign(b, [1.])
sess.run([fixW, fixb])
print(sess.run(loss, {x:[1,2,3,4], y:[0,-1,-2,-3]}))
6)train
对于参数的更新一般需要通过训练来得到我们想要的结果。tensorflow中包含一系列优化方法,最简单的是Gradient Decent,具体代码如下:
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.01)
train = optimizer.minimize(loss)
sess.run(init) # reset values to incorrect defaults.
for i in range(1000):
sess.run(train, {x:[1,2,3,4], y:[0,-1,-2,-3]})
print(sess.run([W, b]))
同时想要得到梯度可以使用tf.gradients,以下是不同的神经网络实现:
6)tf.contrib.
tf.contrib包简化了机器学习的一些流程.
Tensorboard的使用
TensorFlow一个主要的优势是其能够可视化操作,其基本思路是利用tf.summary.(scalar, histograph等)将一些节点标志出来,以方便后边的可视化显示,需要注意的是这些标志的节点,必须要出现在session的run方法中才能够运行,但是假设我们需要考察的节点很多,可以使用merged = tf.summary.merge_all()操作一步完成。最后只需在run方法中加入merged便可。同时,为了可视化需要先将相应的节点数据写到硬盘中,tf.summary.FileWriter,最后还需要利用add_summary将数据保存,具体的相应代码如下: