本文记录了在TensorFlow框架中自定义训练函数的模板并简述了使用自定义训练函数的优势与劣势。

首先需要说明的是,本文中所记录的训练函数模板参考自https://stackoverflow.com/questions/59438904/applying-callbacks-in-a-custom-training-loop-in-tensorflow-2-0中的回答以及Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and Tensorflow一书中第12.3.9节的内容,如有错漏,欢迎指正。

为什么和什么时候需要自定义训练函数

除非你真的需要额外的灵活性,否则应该更倾向使用fit()方法,为不是实现你自己的循环,尤其是在团队合作中。

如果你还在困惑为什么需要自定义训练函数的时候,那说明你还不需要自定义训练函数。通常只有在搭建一些结构奇特的模型时,我们才会发现model.fit()无法完全满足需求,接下来首先该尝试的方法是去看TensorFlow相关部分的源码,看看有没有认识之外的参数或方法,其次才是考虑使用自定义训练函数。毫无疑问,自定义训练函数会让代码更长、更难维护、更难懂。

但是,自定义训练函数的灵活性是fit()方法无法比拟的。比如,在自定义函数中你可以实现使用多个不同优化器的训练循环或是在多个数据集上计算验证循环。

自定义训练函数模板

模板设计的目的在于让我们通过对代码块的复用以及对关键部位的填空快速完成自定义训练函数,以使我们更专注于训练函数结构本身而非一些细枝末节的部分(如未知长度训练集的处理)并实现一些fit()方法支持的功能(如Callback类的使用)。

 def train(model:keras.Model,train_batchs,epochs=1,initial_epoch=0,callbacks=None,steps_per_epoch=None,val_batchs=None):
callbacks = tf.keras.callbacks.CallbackList(
callbacks, add_history=True, model=model) logs_dict = {} # init optimizer, loss function and metrics
optimizer = keras.optimizers.Nadam(learning_rate=0.0005)
loss_fn = keras.losses.MeanSquaredError train_loss_tracker = keras.metrics.Mean(name="train_loss")
val_loss_tracker = keras.metrics.Mean(name="val_loss")
# train_acc_metric = tf.keras.metrics.BinaryAccuracy(name="train_acc")
# val_acc_metric = tf.keras.metrics.BinaryAccuracy(name="val_acc") def count(): # infinite iter
x = 0
while True:yield x;x+=1 def print_status_bar(iteration, total, metrics=None):
metrics = " - ".join(["{}:{:.4f}".format(m.name,m.result()) for m in (metrics or [])])
end = "" if iteration < total or float('inf') else "\n"
print("\r{}/{} - ".format(iteration,total) + metrics, end=end) def train_step(x,y,loss_tracker:keras.metrics.Metric):
with tf.GradientTape() as tape:
outputs = model(x)
main_loss = tf.reduce_mean(loss_fn(y,outputs)) loss = tf.add_n([main_loss] + model.losses)
gradients = tape.gradient(loss, model.trainable_variables)
optimizer.apply_gradients(zip(gradients,model.trainable_variables))
loss_tracker.update_state(loss)
return {loss_tracker.name:loss_tracker.result()} def val_step(x,y,loss_tracker:keras.metrics.Metric):
outputs = model.predict(x,verbose=0)
main_loss = tf.reduce_mean(loss_fn(y,outputs)) loss = tf.add_n([main_loss] + model.losses)
loss_tracker.update_state(loss)
return {loss_tracker.name:loss_tracker.result()} # init train_batchs
train_iter = iter(train_batchs) callbacks.on_train_begin(logs=logs_dict)
for i_epoch in range(initial_epoch, epochs): # init steps
infinite_flag = False
if steps_per_epoch is None:
infinite_flag = True
step_iter = count()
else:
step_iter = range(steps_per_epoch) # train_loop
for i_step in step_iter:
callbacks.on_batch_begin(i_step, logs=logs_dict)
callbacks.on_train_batch_begin(i_step, logs=logs_dict) try:
X_batch, y_batch = train_iter.next()
except StopIteration:
train_iter = iter(train_batchs)
if infinite_flag is True:
break
else:
X_batch, y_batch = train_iter.next() train_logs_dict = train_step(x=X_batch,y=y_batch,loss_tracker=train_loss_tracker)
logs_dict.update(train_logs_dict) print_status_bar(i_step, steps_per_epoch or i_step, [train_loss_tracker]) callbacks.on_train_batch_end(i_step, logs=logs_dict)
callbacks.on_batch_end(i_step, logs=logs_dict) if steps_per_epoch is None:
print()
steps_per_epoch = i_step if val_batchs is not None:
# val_loop
for i_step,(X_batch,y_batch) in enumerate(iter(val_batchs)):
callbacks.on_batch_begin(i_step, logs=logs_dict)
callbacks.on_test_batch_begin(i_step, logs=logs_dict) val_logs_dict = val_step(x=X_batch,y=y_batch,loss_tracker=val_loss_tracker)
logs_dict.update(val_logs_dict) callbacks.on_test_batch_end(i_step, logs=logs_dict)
callbacks.on_batch_end(i_step, logs=logs_dict) logs_dict.update(val_logs_dict) print_status_bar(steps_per_epoch, steps_per_epoch, [train_loss_tracker, val_loss_tracker])
callbacks.on_epoch_end(i_epoch, logs=logs_dict) for metric in [train_loss_tracker, val_loss_tracker]:
metric.reset_states() callbacks.on_train_end(logs=logs_dict) # Fetch the history object we normally get from keras.fit
history_object = None
for cb in callbacks:
if isinstance(cb, tf.keras.callbacks.History):
history_object = cb
return history_object

TensorFlow自定义训练函数的更多相关文章

  1. 深度学习笔记 (二) 在TensorFlow上训练一个多层卷积神经网络

    上一篇笔记主要介绍了卷积神经网络相关的基础知识.在本篇笔记中,将参考TensorFlow官方文档使用mnist数据集,在TensorFlow上训练一个多层卷积神经网络. 下载并导入mnist数据集 首 ...

  2. 在 C/C++ 中使用 TensorFlow 预训练好的模型—— 直接调用 C++ 接口实现

    现在的深度学习框架一般都是基于 Python 来实现,构建.训练.保存和调用模型都可以很容易地在 Python 下完成.但有时候,我们在实际应用这些模型的时候可能需要在其他编程语言下进行,本文将通过直 ...

  3. 在 C/C++ 中使用 TensorFlow 预训练好的模型—— 间接调用 Python 实现

    现在的深度学习框架一般都是基于 Python 来实现,构建.训练.保存和调用模型都可以很容易地在 Python 下完成.但有时候,我们在实际应用这些模型的时候可能需要在其他编程语言下进行,本文将通过 ...

  4. 在C#下使用TensorFlow.NET训练自己的数据集

    在C#下使用TensorFlow.NET训练自己的数据集 今天,我结合代码来详细介绍如何使用 SciSharp STACK 的 TensorFlow.NET 来训练CNN模型,该模型主要实现 图像的分 ...

  5. 关于jqGrig如何写自定义格式化函数将JSON数据的字符串转换为表格各个列的值

    首先介绍一下jqGrid是一个jQuery的一个表格框架,现在有一个需求就是将数据库表的数据拿出来显示出来,分别有id,name,details三个字段,其中难点就是details字段,它的数据是这样 ...

  6. 自定义el函数

    1.1.1 自定义EL函数(EL调用Java的函数) 第一步:创建一个Java类.方法必须是静态方法. public static String sayHello(String name){ retu ...

  7. ORACLE 自定义聚合函数

    用户可以自定义聚合函数  ODCIAggregate,定义了四个聚集函数:初始化.迭代.合并和终止. Initialization is accomplished by the ODCIAggrega ...

  8. SQL Server 自定义聚合函数

    说明:本文依据网络转载整理而成,因为时间关系,其中原理暂时并未深入研究,只是整理备份留个记录而已. 目标:在SQL Server中自定义聚合函数,在Group BY语句中 ,不是单纯的SUM和MAX等 ...

  9. Matlab中如何将(自定义)函数作为参数传递给另一个函数

    假如我们编写了一个积分通用程序,想使它更具有通用性,那么可以把被积函数也作为一个参数.在c/c++中,可以使用函数指针来实现上边的功能,在matlab中如何实现呢?使用函数句柄--这时类似于函数指针的 ...

随机推荐

  1. java高级用法之:绑定CPU的线程Thread-Affinity

    目录 简介 Java Thread Affinity简介 AffinityLock的使用 使用API直接分配CPU 总结 简介 在现代计算机系统中,可以有多个CPU,每个CPU又可以有多核.为了充分利 ...

  2. python入门基础知识二(字符串的常用操作方法)

    下标/索引: a = "I'm interested in Python." print(a[4]) i # 英文的字符串每一个下标/索引对应一个字母(含标点) a = '我喜欢p ...

  3. 初始 Django

    Python 知识点:函数,面向对象 前端开发:HTML,CSS,JavaScript,jQuery,BootStrap MySQL 数据库 Python 的 WEB 框架 Flask:轻量化,第三方 ...

  4. 133_Power BI 报表服务器2020年1月版本更新亮点

    博客:www.jiaopengzi.com 焦棚子的文章目录 请点击下载附件 一个很长的春节假期后,居家办公. 升级了Power BI 报表服务器(2020年1月版本). 具体的升级内容见官网博客: ...

  5. Netty源码研究笔记(4)——EventLoop系列

    1. Netty源码研究笔记(4)--EventLoop系列 EventLoop,即事件驱动,它是Netty的I/O模型的抽象,负责处理I/O事件.任务. 不同的EventLoop代表着不同的I/O模 ...

  6. [算法学习] 换根dp

    换根dp 一般来说,我们做题的树都是默认 \(1\) 为根的.但是有些题目需要计算以每个节点为根时的内容. 朴素的暴力:以每个点 \(u\) 作为 \(root\) 暴力dfs下去,复杂度\(O(n^ ...

  7. MySQL之事务隔离级别和MVCC

    事务隔离级别 事务并发可能出现的问题 脏写 事务之间对增删改互相影响 脏读 事务之间读取其他未提交事务的数据 不可重复读 一个事务在多次执行一个select读到的数据前后不相同.因为被别的未提交事务修 ...

  8. MTK 平台sensor arch 介绍-hal

    MTK 平台sensor arch 介绍-hal 一:整体框架 二:具体流程简介 AP-HAL: (1)init & control flow 我们以前文的originchannel 的 ac ...

  9. 【动态规划】统计蚂蚁 (ants)

    题目 描述 蚂蚁山上有T(1<=T<=1,000)种蚂蚁,标记为1..T,每种蚂蚁有N_i只蚂蚁(1<=N_i<=100),现有A(A<=5000)只蚂蚁,从中选出S,S ...

  10. Blazor WebAssembly + Grpc Web = 未来?

    Blazor WebAssembly是什么 首先来说说WebAssembly是什么,WebAssembly是一个可以使C#,Java,Golang等静态强类型编程语言,运行在浏览器中的标准,浏览器厂商 ...