tf.estimator.DNNClassifier
| Просмотреть исходный код на GitHub |
Классификатор для моделей TensorFlow DNN.
Наследуется от: Estimator
tf.estimator.DNNClassifier(
hidden_units, feature_columns, model_dir=None, n_classes=2, weight_column=None,
label_vocabulary=None, optimizer='Adagrad', activation_fn=tf.nn.relu,
dropout=None, config=None, warm_start_from=None,
loss_reduction=losses_utils.ReductionV2.SUM_OVER_BATCH_SIZE, batch_norm=False
)
Пример:
categorical_feature_a = categorical_column_with_hash_bucket(...)
categorical_feature_b = categorical_column_with_hash_bucket(...)
categorical_feature_a_emb = embedding_column(
categorical_column=categorical_feature_a, ...)
categorical_feature_b_emb = embedding_column(
categorical_column=categorical_feature_b, ...)
estimator = tf.estimator.DNNClassifier(
feature_columns=[categorical_feature_a_emb, categorical_feature_b_emb],
hidden_units=[1024, 512, 256])
# Or estimator using the ProximalAdagradOptimizer optimizer with
# regularization.
estimator = tf.estimator.DNNClassifier(
feature_columns=[categorical_feature_a_emb, categorical_feature_b_emb],
hidden_units=[1024, 512, 256],
optimizer=tf.compat.v1.train.ProximalAdagradOptimizer(
learning_rate=0.1,
l1_regularization_strength=0.001
))
# Or estimator using an optimizer with a learning rate decay.
estimator = tf.estimator.DNNClassifier(
feature_columns=[categorical_feature_a_emb, categorical_feature_b_emb],
hidden_units=[1024, 512, 256],
optimizer=lambda: tf.keras.optimizers.Adam(
learning_rate=tf.compat.v1.train.exponential_decay(
learning_rate=0.1,
global_step=tf.compat.v1.train.get_global_step(),
decay_steps=10000,
decay_rate=0.96))
# Or estimator with warm-starting from a previous checkpoint.
estimator = tf.estimator.DNNClassifier(
feature_columns=[categorical_feature_a_emb, categorical_feature_b_emb],
hidden_units=[1024, 512, 256],
warm_start_from="/path/to/checkpoint/dir")
# Input builders
def input_fn_train:
# Returns tf.data.Dataset of (x, y) tuple where y represents label's class
# index.
pass
def input_fn_eval:
# Returns tf.data.Dataset of (x, y) tuple where y represents label's class
# index.
pass
def input_fn_predict:
# Returns tf.data.Dataset of (x, None) tuple.
pass
estimator.train(input_fn=input_fn_train)
metrics = estimator.evaluate(input_fn=input_fn_eval)
predictions = estimator.predict(input_fn=input_fn_predict)
Входные данные train и evaluate должны иметь следующие признаки, иначе возникнет KeyError:
- если
weight_columnнеNone, признак с именемkey=weight_column, значение которого являетсяTensor. - для каждого
columnвfeature_columns:- если
columnявляетсяCategoricalColumn, признак с именемkey=column.name, значение которого являетсяSparseTensor. - если
columnявляетсяWeightedCategoricalColumn, два признака: первый с именем столбцаkey, второй с именем столбцаkey. Значение обоих признаков должно бытьSparseTensor. - если
columnявляетсяDenseColumn, признак с именемkey=column.name, значение которого являетсяTensor.
- если
Функция потерь рассчитывается с помощью софтмакс-пересечения энтропии.
| Аргументы | |
|---|---|
hidden_units | Список количества нейронов на каждом слое. Все слои являются полностью связанными. Например, [64, 32] означает, что первый слой имеет 64 нейрона, а второй — 32. |
feature_columns | Список всех столбцов признаков, используемых моделью. Все элементы списка должны быть экземплярами классов, производных от _FeatureColumn. |
model_dir | Директория для сохранения параметров модели, графа и т. д. Это также может быть использовано для загрузки контрольных точек из директории в оценщик для продолжения обучения ранее сохранённой модели. |
n_classes | Количество классов меток. По умолчанию 2 (бинарная классификация). Должно быть > 1. |
weight_column | Строка или объект NumericColumn, созданный с помощью tf.feature_column.numeric_column, определяющий столбец признаков, представляющий веса. Используется для уменьшения или увеличения весов примеров во время обучения. Будет умножаться на потерю примера. Если это строка, она используется в качестве ключа для извлечения тензора весов из features. Если это объект, тензор извлекается по ключу weight_column.key, затем применяется функция normalizer_fn к столбцу весов для получения тензора весов. |
label_vocabulary | Список строк, представляющих возможные значения меток. Если указан, метки должны быть строкового типа и иметь любое значение из label_vocabulary. Если не указан, это означает, что метки уже закодированы как целые или вещественные числа в диапазоне [0, 1] для n_classes=2 и закодированы как целые числа в {0, 1,..., n_classes-1} для n_classes > 2. Также будут ошибки, если словарь не предоставлен, а метки являются строками. |
optimizer | Экземпляр tf.keras.optimizers.* для обучения модели. Также может быть строкой (одним из 'Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', SGD') или вызываемым объектом. По умолчанию используется оптимизатор Adagrad. |
activation_fn | Функция активации, применяемая к каждому слою. Если None, будет использоваться tf.nn.relu. |
dropout | Если не None, вероятность отбросить заданную координату. |
config | Объект RunConfig для настройки параметров выполнения. |
warm_start_from | Путь к файлу контрольной точки для начальной загрузки или объект WarmStartSettings для полной настройки начальной загрузки. Если указан строковый путь вместо объекта WarmStartSettings, то все веса загружаются, и предполагается, что словари и имена тензоров не изменены. |
loss_reduction | Один из tf.losses.Reduction кроме NONE. Описывает, как уменьшать потери обучения на батче. По умолчанию SUM_OVER_BATCH_SIZE. |
batch_norm | Использовать ли пакетную нормализацию после каждого скрытого слоя. |
Совместимость с Eager
Оценка может быть использована при включенном режиме Eager Execution. Обратите внимание, что input_fn и все хуки выполняются внутри контекста графа, поэтому они должны быть написаны так, чтобы быть совместимыми с режимом графа. Обратите внимание, что код input_fn с использованием tf.data обычно работает как в режиме графа, так и в режиме Eager.
| Атрибуты | |
|---|---|
config | |
export_savedmodel | |
model_dir | |
model_fn | Возвращает model_fn, привязанный к self.params. |
params | |
Методы
eval_dir
eval_dir(
name=None
)
Отображает имя каталога, в который сохраняются метрики оценки.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя оценки, если нужно выполнить несколько оценок на различных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются отдельно в tensorboard. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
| Строка, представляющая путь к каталогу, содержащему метрики оценки. |
evaluate
evaluate(
input_fn, steps=None, hooks=None, checkpoint_path=None, name=None
)
Выполняет оценку модели на заданных данных оценки input_fn.
На каждом шаге вызывается input_fn, которое возвращает одну партию данных. Оценка выполняется до тех пор, пока:
-
stepsпартий обработаны, или -
input_fnвызывает исключение конца входных данных (tf.errors.OutOfRangeErrorилиStopIteration).
| Аргументы | |
|---|---|
input_fn | Функция для построения входных данных для оценки. См. Premade Estimators для получения дополнительной информации. Функция должна строить и возвращать один из следующих вариантов:
|
steps | Количество шагов для оценки модели. Если None, выполняется оценка до тех пор, пока input_fn не вызовет исключение конца входных данных. |
hooks | Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook . Используется для обратных вызовов внутри вызова оценки. |
checkpoint_path | Путь к конкретной контрольной точке для оценки. Если None, используется последняя контрольная точка в model_dir . Если контрольных точек в model_dir нет, оценка выполняется с помощью новоинициализированного Variables вместо восстановленных из контрольной точки. |
name | Имя оценки, если нужно выполнить несколько оценок на различных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются отдельно в tensorboard. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
Словарь, содержащий метрики оценки, указанные в model_fn с именами в качестве ключей, а также запись global_step , содержащая значение глобального шага, для которого была выполнена эта оценка. Для предопределённых оценщиков словарь содержит loss (средняя потеря на мини-батче) и average_loss (средняя потеря на образец). Предопределённые классификаторы также возвращают accuracy. Предопределённые регрессоры также возвращают label/mean и prediction/mean . |
| Возможные исключения | |
|---|---|
ValueError | Если steps <= 0. |
experimental_export_all_saved_models
experimental_export_all_saved_models(
export_dir_base, input_receiver_fn_map, assets_extra=None, as_text=False,
checkpoint_path=None
)
Экспортирует SavedModel с tf.MetaGraphDefs для каждого запрошенного режима.
Для каждого режима, переданного через input_receiver_fn_map, этот метод строит новую графу, вызывая input_receiver_fn для получения признаков и меток Tensor. Затем этот метод вызывает Estimator метод model_fn в переданном режиме для генерации графа модели на основе этих признаков и меток и восстанавливает заданный контрольный пункт (или, при его отсутствии, последний контрольный пункт) в графе. Только один из режимов используется для сохранения переменных в SavedModel (порядок предпочтения: tf.estimator.ModeKeys.TRAIN, tf.estimator.ModeKeys.EVAL, затем tf.estimator.ModeKeys.PREDICT), таким образом, до трёх tf.MetaGraphDefs сохраняются с одним набором переменных в одном каталоге SavedModel.
Для переменных и tf.MetaGraphDefs, создаётся каталог экспорта с отметкой времени ниже export_dir_base, и записывается SavedModel в него, содержащий tf.MetaGraphDef для данного режима и его связанных сигнатур.
Для предсказания экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращаемого model_fn, с использованием тех же ключей. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая сигнатура будет использоваться, когда запрос на обслуживание не указывает её. Для каждой сигнатуры выходы предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput и входные данные всегда являются входными приемниками, предоставляемыми serving_input_receiver_fn.
Для обучения и оценки train_op хранится в дополнительном наборе, а потери, метрики и предсказания включаются в SignatureDef для соответствующего режима.
Дополнительные ресурсы могут быть записаны в SavedModel через аргумент assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ указывает путь назначения (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение — полный путь исходного файла, который будет скопирован. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задаётся как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.
| Args | |
|---|---|
export_dir_base | Строка, содержащая каталог, в котором будут создаваться подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels. |
input_receiver_fn_map | Словарь сопоставлений tf.estimator.ModeKeys к input_receiver_fn , где input_receiver_fn — функция, не принимающая аргументов и возвращающая соответствующий подкласс InputReceiver. |
assets_extra | Словарь, определяющий, как заполнить каталог assets.extra в экспортированном SavedModel, или None , если дополнительные ресурсы не нужны. |
as_text | Необходимо ли записать прото SavedModel в текстовом формате. |
checkpoint_path | Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается последний контрольный пункт, найденный в каталоге модели. |
| Returns | |
|---|---|
| Путь к каталогу экспорта в виде объекта bytes. |
| Raises | |
|---|---|
ValueError | если любой input_receiver_fn имеет значение None, нет export_outputs, или контрольный пункт не найден. |
export_saved_model
export_saved_model(
export_dir_base, serving_input_receiver_fn, assets_extra=None, as_text=False,
checkpoint_path=None, experimental_mode=ModeKeys.PREDICT
)
Экспортирует граф вывода как SavedModel в заданный каталог.
Для подробного руководства см. SavedModel от Estimators.
Этот метод строит новую графу, сначала вызывая serving_input_receiver_fn для получения признаков Tensor, а затем вызывая этот метод Estimator с методом model_fn для генерации графа модели на основе этих признаков. Он восстанавливает заданный контрольный пункт (или, если его нет, последний контрольный пункт) в эту графу в новой сессии. Наконец, он создаёт каталог экспорта с отметкой времени ниже указанного export_dir_base, и записывает SavedModel в него, содержащий единственный tf.MetaGraphDef сохранённый из этой сессии.
Экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращаемого model_fn, с использованием тех же ключей. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая сигнатура будет использоваться, когда запрос на обслуживание не указывает её. Для каждой сигнатуры выходы предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входные данные всегда являются входными приемниками, предоставляемыми serving_input_receiver_fn.
Дополнительные ресурсы могут быть записаны в SavedModel с помощью аргумента assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ задаёт путь назначения (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение — полный путь исходного файла, который будет скопирован. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задаётся как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.
Параметр experimental_mode может использоваться для экспорта отдельной обучающей/оценочной/предопределяющей графы как SavedModel. Смотрите experimental_export_all_saved_models для полного документации.
| Args | |
|---|---|
export_dir_base | Строка, содержащая каталог, в котором будут создаваться подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels. |
serving_input_receiver_fn | Функция, которая не принимает аргументов и возвращает tf.estimator.export.ServingInputReceiver или tf.estimator.export.TensorServingInputReceiver. |
assets_extra | Словарь, определяющий, как заполнить каталог assets.extra в экспортированном SavedModel, или None , если дополнительные ресурсы не нужны. |
as_text | Необходимо ли записать прото SavedModel в текстовом формате. |
checkpoint_path | Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается последний контрольный пункт, найденный в каталоге модели. |
experimental_mode | Значение tf.estimator.ModeKeys, указывающее, какой режим будет экспортирован. Обратите внимание, что эта функция является экспериментальной. |
| Returns | |
|---|---|
| Путь к каталогу экспорта в виде объекта bytes. |
| Raises | |
|---|---|
ValueError | если не предоставлен serving_input_receiver_fn, нет export_outputs, или контрольный пункт не найден. |
get_variable_names
get_variable_names()
Возвращает список всех имён переменных в этой модели.
| Returns | |
|---|---|
| Список имён. |
| Raises | |
|---|---|
ValueError | Если модель ещё не создала контрольный пункт. |
get_variable_value
get_variable_value(
name
)
Возвращает значение переменной, заданной по имени.
| Args | |
|---|---|
name | Строка или список строк, имя тензора. |
| Returns | |
|---|---|
| Массив NumPy — значение тензора. |
| Raises | |
|---|---|
ValueError | Если модель ещё не создала контрольный пункт. |
latest_checkpoint
latest_checkpoint()
Находит имя файла последнего сохранённого контрольного пункта в model_dir.
| Returns | |
|---|---|
Полный путь к последнему контрольному пункту или None , если контрольный пункт не найден. |
predict
predict(
input_fn, predict_keys=None, hooks=None, checkpoint_path=None,
yield_single_examples=True
)
Возвращает предсказания для заданных признаков.
Обратите внимание, что чередование двух выходов predict не работает. См.: вопрос/20506
END_OF_DOCUMENT_MARKER| Аргументы | |
|---|---|
input_fn | Функция, которая строит признаки. Предсказание продолжается до тех пор, пока input_fn не сгенерирует исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration). Дополнительную информацию см. в Предварительно созданных оценщиках. Функция должна сконструировать и вернуть одно из следующего:
|
predict_keys | Список str, имя ключей для предсказания. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если используется predict_keys, остальные предсказания будут отфильтрованы из словаря. Если None, возвращаются все. |
hooks | Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри вызова предсказания. |
checkpoint_path | Путь к конкретному контрольному пункту для предсказания. Если None, используется последний контрольный пункт в model_dir. Если в model_dir нет контрольных пунктов, предсказание выполняется с только что инициализированными Variables вместо восстановленных из контрольного пункта. |
yield_single_examples | Если False, возвращает всю партию, как возвращает model_fn, вместо разбиения партии на отдельные элементы. Это полезно, если model_fn возвращает некоторые тензоры, первая размерность которых не равна размеру партии. |
Возвращаемые значения:
Оцененные значения тензоров predictions.
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | Если длина партии предсказаний не одинаковая, и yield_single_examples — True. |
ValueError | Если есть конфликт между predict_keys и predictions. Например, если predict_keys не None но tf.estimator.EstimatorSpec.predictions не является dict. |
train
train(
input_fn, hooks=None, steps=None, max_steps=None, saving_listeners=None
)
Обучает модель с использованием обучающих данных input_fn.
| Аргументы | |
|---|---|
input_fn | Функция, которая предоставляет входные данные для обучения в виде мини-пакетов. Дополнительную информацию см. в Предварительно созданных оценщиках. Функция должна сконструировать и вернуть одно из следующего:
|
hooks | Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook . Используется для обратных вызовов внутри цикла обучения. |
steps | Количество шагов, для которых должна быть обучена модель. Если None, обучаться бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. steps работает инкрементально. Если вы вызываете train(steps=10) два раза, обучение произойдет в общей сложности 20 шагов. Если OutOfRange или StopIteration возникнут в середине, обучение остановится до 20 шагов. Если вы не хотите иметь инкрементальное поведение, установите max_steps вместо этого. Если установлено, max_steps должно быть None. |
max_steps | Общее количество шагов, для которых должна быть обучена модель. Если None, обучаться бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. Если установлено, steps должно быть None. Если OutOfRange или StopIteration возникнут в середине, обучение остановится до max_steps шагов. Два вызова train(steps=100) означают 200 итераций обучения. С другой стороны, два вызова train(max_steps=100) означают, что второй вызов не будет выполнять итераций, так как первый вызов выполнил все 100 шагов. |
saving_listeners | список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратных вызовов, которые выполняются непосредственно перед или после сохранения контрольного пункта. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
self, для цепочки вызовов. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | Если и steps и max_steps не являются None. |
ValueError | Если либо steps или max_steps <= 0. |
© 2020 The TensorFlow Authors. All rights reserved.
Licensed under the Creative Commons Attribution License 3.0.
Code samples licensed under the Apache 2.0 License.
https://www.tensorflow.org/versions/r2.3/api_docs/python/tf/estimator/DNNClassifier