TensorFlowSharp入门使用C#编写TensorFlow人工智能应用学习。

TensorFlow简单介绍

TensorFlow 是谷歌的第二代机器学习系统,按照谷歌所说,在某些基准测试中,TensorFlow的表现比第一代的DistBelief快了2倍。

TensorFlow 内建深度学习的扩展支持,任何能够用计算流图形来表达的计算,都可以使用TensorFlow。

任何基于梯度的机器学习算法都能够受益于TensorFlow的自动分化(auto-differentiation)。通过灵活的Python接口,要在TensorFlow中表达想法也会很容易。

TensorFlow 对于实际的产品也是很有意义的。将思路从桌面GPU训练无缝搬迁到手机中运行。

示例Python代码:

import tensorflow as tf

import numpy as np

# Create 100 phony x, y data points in NumPy, y = x * 0.1 + 0.3

x_data = np.random.rand(100).astype(np.float32)

y_data = x_data * 0.1 + 0.3

# Try to find values for W and b that compute y_data = W * x_data + b

# (We know that W should be 0.1 and b 0.3, but TensorFlow will

# figure that out for us.)

W = tf.Variable(tf.random_uniform([1], -1.0, 1.0))

b = tf.Variable(tf.zeros([1]))

y = W * x_data + b

# Minimize the mean squared errors.

loss = tf.reduce_mean(tf.square(y - y_data))

optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.5)

train = optimizer.minimize(loss)

# Before starting, initialize the variables.  We will 'run' this first.

init = tf.global_variables_initializer()

# Launch the graph.

sess = tf.Session()

sess.run(init)

# Fit the line.

for step in range(201):

sess.run(train)

if step % 20 == 0:

print(step, sess.run(W), sess.run(b))

# Learns best fit is W: [0.1], b: [0.3]

使用TensorFlowSharp 

GitHub:https://github.com/migueldeicaza/TensorFlowSharp

官方源码库,该项目支持跨平台,使用Mono。

可以使用NuGet 安装TensorFlowSharp,如下:

Install-Package TensorFlowSharp

编写简单应用

使用VS2017新建一个.NET Framework 控制台应用 tensorflowdemo,接着添加TensorFlowSharp 引用。

TensorFlowSharp 包比较大,需要耐心等待。

然后在项目属性中生成->平台目标 改为 x64。

打开Program.cs 写入如下代码:

static void Main(string[] args)

{

using (var session = new TFSession())

{

var graph = session.Graph;

Console.WriteLine(TFCore.Version);

var a = graph.Const(2);

var b = graph.Const(3);

Console.WriteLine("a=2 b=3");

// 两常量加

var addingResults = session.GetRunner().Run(graph.Add(a, b));

var addingResultValue = addingResults[0].GetValue();

Console.WriteLine("a+b={0}", addingResultValue);

// 两常量乘

var multiplyResults = session.GetRunner().Run(graph.Mul(a, b));

var multiplyResultValue = multiplyResults[0].GetValue();

Console.WriteLine("a*b={0}", multiplyResultValue);

var tft = new TFTensor(Encoding.UTF8.GetBytes($"Hello TensorFlow Version {TFCore.Version}! LineZero"));

var hello = graph.Const(tft);

var helloResults = session.GetRunner().Run(hello);

Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString((byte[])helloResults[0].GetValue()));

}

Console.ReadKey();

}

运行程序结果如下:

TensorFlow C# image recognition

图像识别示例体验

https://github.com/migueldeicaza/TensorFlowSharp/tree/master/Examples/ExampleInceptionInference

下面学习一个实际的人工智能应用,是非常简单的一个示例,图像识别。

新建一个 imagerecognition .NET Framework 控制台应用项目,接着添加TensorFlowSharp 引用。

然后在项目属性中生成->平台目标 改为 x64。

接着编写如下代码:

class Program

{

static string dir, modelFile, labelsFile;

public static void Main(string[] args)

{

dir = "tmp";

List<string> files = Directory.GetFiles("img").ToList();

ModelFiles(dir);

var graph = new TFGraph();

// 从文件加载序列化的GraphDef

var model = File.ReadAllBytes(modelFile);

//导入GraphDef

graph.Import(model, "");

using (var session = new TFSession(graph))

{

var labels = File.ReadAllLines(labelsFile);

Console.WriteLine("TensorFlow图像识别 LineZero");

foreach (var file in files)

{

// Run inference on the image files

// For multiple images, session.Run() can be called in a loop (and

// concurrently). Alternatively, images can be batched since the model

// accepts batches of image data as input.

var tensor = CreateTensorFromImageFile(file);

var runner = session.GetRunner();

runner.AddInput(graph["input"][0], tensor).Fetch(graph["output"][0]);

var output = runner.Run();

// output[0].Value() is a vector containing probabilities of

// labels for each image in the "batch". The batch size was 1.

// Find the most probably label index.

var result = output[0];

var rshape = result.Shape;

if (result.NumDims != 2 || rshape[0] != 1)

{

var shape = "";

foreach (var d in rshape)

{

shape += $"{d} ";

}

shape = shape.Trim();

Console.WriteLine($"Error: expected to produce a [1 N] shaped tensor where N is the number of labels, instead it produced one with shape [{shape}]");

Environment.Exit(1);

}

// You can get the data in two ways, as a multi-dimensional array, or arrays of arrays,

// code can be nicer to read with one or the other, pick it based on how you want to process

// it

bool jagged = true;

var bestIdx = 0;

float p = 0, best = 0;

if (jagged)

{

var probabilities = ((float[][])result.GetValue(jagged: true))[0];

for (int i = 0; i < probabilities.Length; i++)

{

if (probabilities[i] > best)

{

bestIdx = i;

best = probabilities[i];

}

}

}

else

{

var val = (float[,])result.GetValue(jagged: false);

// Result is [1,N], flatten array

for (int i = 0; i < val.GetLength(1); i++)

{

if (val[0, i] > best)

{

bestIdx = i;

best = val[0, i];

}

}

}

Console.WriteLine($"{Path.GetFileName(file)} 最佳匹配: [{bestIdx}] {best * 100.0}% 标识为:{labels[bestIdx]}");

}

}

Console.ReadKey();

}

// Convert the image in filename to a Tensor suitable as input to the Inception model.

static TFTensor CreateTensorFromImageFile(string file)

{

var contents = File.ReadAllBytes(file);

// DecodeJpeg uses a scalar String-valued tensor as input.

var tensor = TFTensor.CreateString(contents);

TFGraph graph;

TFOutput input, output;

// Construct a graph to normalize the image

ConstructGraphToNormalizeImage(out graph, out input, out output);

// Execute that graph to normalize this one image

using (var session = new TFSession(graph))

{

var normalized = session.Run(

inputs: new[] { input },

inputValues: new[] { tensor },

outputs: new[] { output });

return normalized[0];

}

}

// The inception model takes as input the image described by a Tensor in a very

// specific normalized format (a particular image size, shape of the input tensor,

// normalized pixel values etc.).

//

// This function constructs a graph of TensorFlow operations which takes as

// input a JPEG-encoded string and returns a tensor suitable as input to the

// inception model.

static void ConstructGraphToNormalizeImage(out TFGraph graph, out TFOutput input, out TFOutput output)

{

// Some constants specific to the pre-trained model at:

// https://storage.googleapis.com/download.tensorflow.org/models/inception5h.zip

//

// - The model was trained after with images scaled to 224x224 pixels.

// - The colors, represented as R, G, B in 1-byte each were converted to

//   float using (value - Mean)/Scale.

const int W = 224;

const int H = 224;

const float Mean = 117;

const float Scale = 1;

graph = new TFGraph();

input = graph.Placeholder(TFDataType.String);

output = graph.Div(

x: graph.Sub(

x: graph.ResizeBilinear(

images: graph.ExpandDims(

input: graph.Cast(

graph.DecodeJpeg(contents: input, channels: 3), DstT: TFDataType.Float),

dim: graph.Const(0, "make_batch")),

size: graph.Const(new int[] { W, H }, "size")),

y: graph.Const(Mean, "mean")),

y: graph.Const(Scale, "scale"));

}

/// <summary>

/// 下载初始Graph和标签

/// </summary>

/// <param name="dir"></param>

static void ModelFiles(string dir)

{

string url = "https://storage.googleapis.com/download.tensorflow.org/models/inception5h.zip";

modelFile = Path.Combine(dir, "tensorflow_inception_graph.pb");

labelsFile = Path.Combine(dir, "imagenet_comp_graph_label_strings.txt");

var zipfile = Path.Combine(dir, "inception5h.zip");

if (File.Exists(modelFile) && File.Exists(labelsFile))

return;

Directory.CreateDirectory(dir);

var wc = new WebClient();

wc.DownloadFile(url, zipfile);

ZipFile.ExtractToDirectory(zipfile, dir);

File.Delete(zipfile);

}

}

这里需要注意的是由于需要下载初始Graph和标签,而且是google的站点,所以得使用一些特殊手段。

最终我随便下载了几张图放到bin\Debug\img

然后运行程序,首先确保bin\Debug\tmp文件夹下有tensorflow_inception_graph.pb及imagenet_comp_graph_label_strings.txt。

人工智能的魅力非常大,本文只是一个入门,复制上面的代码,你没法训练模型等等操作。所以道路还是很远,需一步一步来。

更多可以查看 https://github.com/migueldeicaza/TensorFlowSharp 及 https://github.com/tensorflow/models

参考文档:

TensorFlow 官网:https://www.tensorflow.org/get_started/

TensorFlow 中文社区:http://www.tensorfly.cn/

TensorFlow 官方文档中文版:http://wiki.jikexueyuan.com/project/tensorflow-zh/

C# 编写 TensorFlow 人工智能应用的更多相关文章

  1. TensorFlowSharp入门使用C#编写TensorFlow人工智能应用

    TensorFlowSharp入门使用C#编写TensorFlow人工智能应用学习. TensorFlow简单介绍 TensorFlow 是谷歌的第二代机器学习系统,按照谷歌所说,在某些基准测试中,T ...

  2. C#编写TensorFlow人工智能应用

    C#编写TensorFlow人工智能应用 TensorFlowSharp入门使用C#编写TensorFlow人工智能应用学习. TensorFlow简单介绍 TensorFlow 是谷歌的第二代机器学 ...

  3. Tensorflow人工智能入门(一)

    前言: 作为一个程序员,已经离开开发岗好多年,最近突然迷茫了,不知道自己何去何从.互联网技术发展的速度已快得难以想象,许久不码代码的手也越来越僵直,需求沟通中的套话和空话却越发的熟练,这和当年入行时的 ...

  4. 02基于python玩转人工智能最火框架之TensorFlow人工智能&深度学习介绍

    人工智能之父麦卡锡给出的定义 构建智能机器,特别是智能计算机程序的科学和工程. 人工智能是一种让计算机程序能够"智能地"思考的方式 思考的模式类似于人类. 什么是智能? 智能的英语 ...

  5. 03基于python玩转人工智能最火框架之TensorFlow介绍

    一句话介绍: Google开源的基于数据流图的科学计算库,适用于机器学习 不局限于机器学习,但目前被大多用于机器学习等. TensorFlow计算流图的概念图 Tensor在图中流动. TensorF ...

  6. windows10环境下安装Tensorflow

    1.什么是tensorflow TensorFlow是谷歌基于DistBelief进行研发的第二代人工智能学习系统,其命名来源于本身的运行原理.Tensor(张量)意味着N维数组,Flow(流)意味着 ...

  7. 深入浅出TensorFlow(二):TensorFlow解决MNIST问题入门

    2017年2月16日,Google正式对外发布Google TensorFlow 1.0版本,并保证本次的发布版本API接口完全满足生产环境稳定性要求.这是TensorFlow的一个重要里程碑,标志着 ...

  8. 深度学习利器: TensorFlow系统架构及高性能程序设计

    2015年11月9日谷歌开源了人工智能平台TensorFlow,同时成为2015年最受关注的开源项目之一.经历了从v0.1到v0.12的12个版本迭代后,谷歌于2017年2月15日发布了TensorF ...

  9. tensorflow学习笔记二:入门基础

    TensorFlow用张量这种数据结构来表示所有的数据.用一阶张量来表示向量,如:v = [1.2, 2.3, 3.5] ,如二阶张量表示矩阵,如:m = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], ...

随机推荐

  1. gcc 编译流程分析

    //test.c #include<stdio.h> int main() { ,y=; printf("x=%d y=%d\n",x,y); ; } 1:预处理阶段, ...

  2. 应用DataAdapter对象更新数据库中的数据

    using System.Data.SqlClient; namespace WindowsFormsApplication1 { public partial class Form1 : Form ...

  3. sama5d3 环境检测 gpio--yx测试

    说明: yx0--pioA0 yx1--pioA2  yx2--pioA4  yx3--pioA10  yx4--pioA14  yx5--pioA16 yx6--pioA12 yx7--pioA20 ...

  4. php -- PHP5中file_get_contents函数获取带BOM的utf-8文件内容

    最近,在用file_get_contents函数来取得文本的内容的时候,出现了一个情况(如下),苦思冥想了n久,不得其解,最后,果然还是得靠百度啊..... 百度到一个解释,下面是原文: PHP5中的 ...

  5. 【cf489】D. Unbearable Controversy of Being(暴力)

    http://codeforces.com/contest/489/problem/D 很显然,我们只需要找对于每个点能到达的深度为3的点的路径的数量,那么对于一个深度为3的点,如果有a种方式到达,那 ...

  6. 【BZOJ】2301: [HAOI2011]Problem b(莫比乌斯+分块)

    http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2301 和这题不是差不多的嘛--[BZOJ]1101: [POI2007]Zap(莫比乌斯+分块) 唯 ...

  7. hdu 1140:War on Weather(计算几何,水题)

    War on Weather Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)To ...

  8. jQuery实用技巧必备

    本文实例总结了经典且实用的jQuery代码开发技巧.分享给大家供大家参考.具体如下: 1. 禁止右键点击 $(document).ready(function(){  $(document).bind ...

  9. 从 Microsoft Dynamics CRM 4.0 server迁移到 Microsoft Dynamics CRM 2013 Server

    不能就地升级早于 Microsoft Dynamics CRM Server 2011 的版本号,比方 Microsoft Dynamics CRM 4.0 server.可是,能够在升级过程中使用 ...

  10. UE4打包程序没有声音-需要安装UE4PrereqSetup_x64.exe

    一个UE4工程打包之后,放到一台新机器,最好安装一下UE4自带的Prerequisites,否则可能会出现没有声音的问题 此安装程序位于WindowsNoEditor\Engine\Extras\Re ...