使用TensorFlow v2.0实现逻辑斯谛回归

此示例使用简单方法来更好地理解训练过程背后的所有机制

MNIST数据集概览

此示例使用MNIST手写数字。该数据集包含60,000个用于训练的样本和10,000个用于测试的样本。这些数字已经过尺寸标准化并位于图像中心,图像是固定大小(28x28像素),其值为0到255。

在此示例中,每个图像将转换为float32,归一化为[0,1],并展平为784个特征(28 * 28)的1维数组。

from __future__ import absolute_import,division,print_function

import tensorflow as tf
import numpy as np
# MNIST 数据集参数
num_classes = 10 # 数字0-9
num_features = 784 # 28*28 # 训练参数
learning_rate = 0.01
training_steps = 1000
batch_size = 256
display_step = 50
# 准备MNIST数据
from tensorflow.keras.datasets import mnist
(x_train, y_train),(x_test,y_test) = mnist.load_data()
# 转换为float32
x_train, x_test = np.array(x_train, np.float32), np.array(x_test, np.float32)
# 将图像平铺成784个特征的一维向量(28*28)
x_train, x_test = x_train.reshape([-1, num_features]), x_test.reshape([-1, num_features])
# 将像素值从[0,255]归一化为[0,1]
x_train,x_test = x_train / 255, x_test / 255
# 使用tf.data api 对数据随机分布和批处理
train_data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((x_train, y_train))
train_data = train_data.repeat().shuffle(5000).batch(batch_size).prefetch(1)
# 权值矩阵形状[784,10],28 * 28图像特征数和类别数目
W = tf.Variable(tf.ones([num_features, num_classes]), name="weight")
# 偏置形状[10], 类别数目
b = tf.Variable(tf.zeros([num_classes]), name="bias") # 逻辑斯谛回归(Wx b)
def logistic_regression(x):
#应用softmax将logits标准化为概率分布
return tf.nn.softmax(tf.matmul(x,W) b) # 交叉熵损失函数
def cross_entropy(y_pred, y_true):
# 将标签编码为一个独热编码向量
y_true = tf.one_hot(y_true, depth=num_classes)
# 压缩预测值以避免log(0)错误
y_pred = tf.clip_by_value(y_pred, 1e-9, 1.)
# 计算交叉熵
return tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(y_true * tf.math.log(y_pred))) # 准确率度量
def accuracy(y_pred, y_true):
# 预测的类别是预测向量中最高分的索引(即argmax)
correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_pred, 1), tf.cast(y_true, tf.int64))
return tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32)) # 随机梯度下降优化器
optimizer = tf.optimizers.SGD(learning_rate)
# 优化过程
def run_optimization(x, y):
#将计算封装在GradientTape中以实现自动微分
with tf.GradientTape() as g:
pred = logistic_regression(x)
loss = cross_entropy(pred, y) # 计算梯度
gradients = g.gradient(loss, [W, b]) # 根据gradients更新 W 和 b
optimizer.apply_gradients(zip(gradients, [W, b]))
# 针对给定训练步骤数开始训练
for step, (batch_x,batch_y) in enumerate(train_data.take(training_steps), 1):
# 运行优化以更新W和b值
run_optimization(batch_x, batch_y) if step % display_step == 0:
pred = logistic_regression(batch_x)
loss = cross_entropy(pred, batch_y)
acc = accuracy(pred, batch_y)
print("step: %i, loss: %f, accuracy: %f" % (step, loss, acc))

output:

step: 50, loss: 608.584717, accuracy: 0.824219
step: 100, loss: 828.206482, accuracy: 0.765625
step: 150, loss: 716.329407, accuracy: 0.746094
step: 200, loss: 584.887634, accuracy: 0.820312
step: 250, loss: 472.098114, accuracy: 0.871094
step: 300, loss: 621.834595, accuracy: 0.832031
step: 350, loss: 567.288818, accuracy: 0.714844
step: 400, loss: 489.062988, accuracy: 0.847656
step: 450, loss: 496.466675, accuracy: 0.843750
step: 500, loss: 465.342224, accuracy: 0.875000
step: 550, loss: 586.347168, accuracy: 0.855469
step: 600, loss: 95.233109, accuracy: 0.906250
step: 650, loss: 88.136490, accuracy: 0.910156
step: 700, loss: 67.170349, accuracy: 0.937500
step: 750, loss: 79.673691, accuracy: 0.921875
step: 800, loss: 112.844872, accuracy: 0.914062
step: 850, loss: 92.789581, accuracy: 0.894531
step: 900, loss: 80.116165, accuracy: 0.921875
step: 950, loss: 45.706650, accuracy: 0.925781
step: 1000, loss: 72.986969, accuracy: 0.925781
# 在验证集上测试模型
pred = logistic_regression(x_test)
print("Test Accuracy: %f" % accuracy(pred, y_test))

output:

Test Accuracy: 0.901100
# 可视化预测
import matplotlib.pyplot as plt # 在验证集上中预测5张图片
n_images = 5
test_images = x_test[:n_images]
predictions = logistic_regression(test_images) # 可视化图片和模型预测结果
for i in range(n_images):
plt.imshow(np.reshape(test_images[i],[28,28]), cmap='gray')
plt.show()
print("Model prediction: %i" % np.argmax(predictions.numpy()[i]))

output:

Model prediction: 7

Model prediction: 2

Model prediction: 1

Model prediction: 0

Model prediction: 4

欢迎关注磐创博客资源汇总站:

http://docs.panchuang.net/

欢迎关注PyTorch官方中文教程站:

http://pytorch.panchuang.net/

TensorFlow v2.0实现逻辑斯谛回归的更多相关文章

  1. 使用TensorFlow v2.0构建多层感知器

    使用TensorFlow v2.0构建一个两层隐藏层完全连接的神经网络(多层感知器). 这个例子使用低级方法来更好地理解构建神经网络和训练过程背后的所有机制. 神经网络概述 MNIST 数据集概述 此 ...

  2. 使用TensorFlow v2.0构建卷积神经网络

    使用TensorFlow v2.0构建卷积神经网络. 这个例子使用低级方法来更好地理解构建卷积神经网络和训练过程背后的所有机制. CNN 概述 MNIST 数据集概述 此示例使用手写数字的MNIST数 ...

  3. TensorFlow v2.0实现Word2Vec算法

    使用TensorFlow v2.0实现Word2Vec算法计算单词的向量表示,这个例子是使用一小部分维基百科文章来训练的. 更多信息请查看论文: Mikolov, Tomas et al. " ...

  4. TensorFlow v2.0的基本张量操作

    使用TensorFlow v2.0的基本张量操作 from __future__ import print_function import tensorflow as tf # 定义张量常量 a = ...

  5. 在Anaconda3环境下安装并切换 Tensorflow 2.0 环境

    背景 Anaconda切换各种环境非常方便,现在我们就来介绍一下如何使用anaconda安装tensorflow环境. anaconda v3.5 from 清华镜像站 tensorflow v2.0 ...

  6. TensorFlow 2.0 新特性

    安装 TensorFlow 2.0 Alpha 本文仅仅介绍 Windows 的安装方式: pip install tensorflow==2.0.0-alpha0 # cpu 版本 pip inst ...

  7. TensorFlow 2.0高效开发指南

    Effective TensorFlow 2.0 为使TensorFLow用户更高效,TensorFlow 2.0中进行了多出更改.TensorFlow 2.0删除了篇冗余API,使API更加一致(统 ...

  8. 三分钟快速上手TensorFlow 2.0 (下)——模型的部署 、大规模训练、加速

    前文:三分钟快速上手TensorFlow 2.0 (中)——常用模块和模型的部署 TensorFlow 模型导出 使用 SavedModel 完整导出模型 不仅包含参数的权值,还包含计算的流程(即计算 ...

  9. 使用TensorFlow v2库实现线性回归

    使用TensorFlow v2库实现线性回归 此示例使用简单方法来更好地理解训练过程背后的所有机制 from __future__ import absolute_import, division, ...

随机推荐

  1. 一天速成Python教程

    一.Python基础 Python是对象有类型,变量无类型的动态类型语言,追求简单优雅易读.可以在终端中逐行运行,也可以编写成大型的面向对象的工程.在开始写之前,注意Python 2.X中,开头要写上 ...

  2. Python——7列表生成式

    */ * Copyright (c) 2016,烟台大学计算机与控制工程学院 * All rights reserved. * 文件名:text.cpp * 作者:常轩 * 微信公众号:Worldhe ...

  3. js进阶之重复的定时器

    使用setInterval()创建的定时器确保了定时器代码规则的插入队列中,这个的问题是:定时器代码可能在代码再次被添加到队列之前还没有完成执行,结果导致定时器代码连续运行了好几次,而之间没有任何停顿 ...

  4. Flask设置Access-Control_Allow_Origin实现跨域访问

    前端访问Flask的接口,浏览器报错:has been blocked by CORS policy: No 'Access-Control-Allow-Origin' heade 需要将Flask的 ...

  5. SpringCloud Ribbon组成和负载均衡规则

    Ribbon饥饿加载 默认情况下Ribbon是懒加载的.当服务起动好之后,第一次请求是非常慢的,第二次之后就快很多. 解决方式:开启饥饿加载 ribbon: eager-load: enabled: ...

  6. vue路由传参页面刷新参数丢失问题解决方案

    最近项目中涉及到跨页面传参数和后台进行数据交互,看到需求之后第一反应就是用路由传参来解决:Vue中给我们提供了三种路由传参方式,下面我们一个一个的来看一下: 方法一:params传参: this.$r ...

  7. 【推荐算法工程师技术栈系列】分布式&数据库--tensorflow

    目录 TensorFlow 高阶API Dataset(tf.data) Estimator(tf.estimator) FeatureColumns(tf.feature_column) tf.nn ...

  8. "长辈牌"电子产品:有一种评论朋友圈叫给你打电话

    一.长辈们使用电子产品的姿势集合 先问你一个问题:「怎么下载搜狗输入法?」 (非广告) 摁?看到这篇文章的你可能都有点懵,不就下载安装就完了吗?但是,真的就只是这样吗? 前一段时间,当家里的长辈问到我 ...

  9. 关于PHP命名空间的讨论

    什么是命名空间? 根据php.net官方翻译文档描述,命名空间是这样定义的: 什么是命名空间?从广义上来说,命名空间是一种封装事物的方法. 在PHP中,命名空间用来解决在编写类库或应用程序时创建可重用 ...

  10. nsq 初学使用日记

    win下更加直观一些,所以不使用liunx 第一步下载 nsq 下载地址 https://github.com/nsqio/nsq.git 使用git clone或者go get 下载下来 第二部 编 ...