Spec-Zone.ru › TensorFlow 2.3

tf.estimator.DNNLinearCombinedClassifier

Просмотреть исходный код на GitHub

Модель классификации TensorFlow, объединяющая линейную и нейронную сети.

Наследуется от: Estimator

tf.estimator.DNNLinearCombinedClassifier(
    model_dir=None, linear_feature_columns=None, linear_optimizer='Ftrl',
    dnn_feature_columns=None, dnn_optimizer='Adagrad', dnn_hidden_units=None,
    dnn_activation_fn=tf.nn.relu, dnn_dropout=None, n_classes=2, weight_column=None,
    label_vocabulary=None, config=None, warm_start_from=None,
    loss_reduction=losses_utils.ReductionV2.SUM_OVER_BATCH_SIZE, batch_norm=False,
    linear_sparse_combiner='sum'
)
Примечание: Эта модель также известна как wide-n-deep.

Пример:

numeric_feature = numeric_column(...)
categorical_column_a = categorical_column_with_hash_bucket(...)
categorical_column_b = categorical_column_with_hash_bucket(...)

categorical_feature_a_x_categorical_feature_b = crossed_column(...)
categorical_feature_a_emb = embedding_column(
    categorical_column=categorical_feature_a, ...)
categorical_feature_b_emb = embedding_column(
    categorical_id_column=categorical_feature_b, ...)

estimator = tf.estimator.DNNLinearCombinedClassifier(
    # wide settings
    linear_feature_columns=[categorical_feature_a_x_categorical_feature_b],
    linear_optimizer=tf.keras.optimizers.Ftrl(...),
    # deep settings
    dnn_feature_columns=[
        categorical_feature_a_emb, categorical_feature_b_emb,
        numeric_feature],
    dnn_hidden_units=[1000, 500, 100],
    dnn_optimizer=tf.keras.optimizers.Adagrad(...),
    # warm-start settings
    warm_start_from="/path/to/checkpoint/dir")

# To apply L1 and L2 regularization, you can set dnn_optimizer to:
tf.compat.v1.train.ProximalAdagradOptimizer(
    learning_rate=0.1,
    l1_regularization_strength=0.001,
    l2_regularization_strength=0.001)
# To apply learning rate decay, you can set dnn_optimizer to a callable:
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)
# It is the same for linear_optimizer.

# 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, steps=100)
metrics = estimator.evaluate(input_fn=input_fn_eval, steps=10)
predictions = estimator.predict(input_fn=input_fn_predict)

Входные данные train и evaluate должны содержать следующие признаки, в противном случае возникнет KeyError:

  • для каждого column в dnn_feature_columns + linear_feature_columns:
    • если column является CategoricalColumn, признак с key=column.name, где value является SparseTensor.
    • если column является WeightedCategoricalColumn, два признака: первый с key именем столбца id, второй с key именем столбца весов. Оба признака value должны быть SparseTensor.
    • если column является DenseColumn, признак с key=column.name, где value является Tensor.

Функция потерь вычисляется с помощью softmax cross entropy.

Аргументы
model_dir Каталог для сохранения параметров модели, графа и т.д. Также может быть использован для загрузки контрольных точек из каталога в оценщик для продолжения обучения ранее сохраненной модели.
linear_feature_columns Итерируемый объект, содержащий все столбцы признаков, используемые линейной частью модели. Все элементы должны быть экземплярами классов, производных от FeatureColumn.
linear_optimizer Экземпляр tf.keras.optimizers.*, используемый для применения градиентов к линейной части модели. Также может быть строкой (одной из 'Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', 'SGD') или вызываемым объектом. По умолчанию используется оптимизатор FTRL.
dnn_feature_columns Итерируемый объект, содержащий все столбцы признаков, используемые глубокой частью модели. Все элементы должны быть экземплярами классов, производных от FeatureColumn.
dnn_optimizer Экземпляр tf.keras.optimizers.*, используемый для применения градиентов к глубокой части модели. Также может быть строкой (одной из 'Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', 'SGD') или вызываемым объектом. По умолчанию используется оптимизатор Adagrad.
dnn_hidden_units Список скрытых узлов на каждом слое. Все слои являются полностью соединенными.
dnn_activation_fn Функция активации, применяемая к каждому слою. Если None, используется tf.nn.relu.
dnn_dropout Если не равно None, вероятность исключения заданной координаты.
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 признака, представляющий веса. Используется для уменьшения или увеличения весов примеров во время обучения. Будет умножаться на потерю примера. Если строка, используется в качестве ключа для получения тензора весов из features. Если объект, сырой тензор извлекается по ключу weight_column.key, затем применяется weight_column.normalizer_fn для получения тензора весов.
label_vocabulary Список строк, представляющих возможные значения меток. Если указан, метки должны быть строкового типа и иметь любое значение в label_vocabulary. Если не указан, это означает, что метки уже закодированы как целые или вещественные числа в [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.
config Объект RunConfig для настройки параметров выполнения.
warm_start_from Путь к файлу контрольной точки для теплого старта или объект WarmStartSettings для полной настройки теплого старта. Если указан путь к файлу вместо объекта, все веса запускаются с теплым стартом, и предполагается, что словари и имена тензоров не изменены.
loss_reduction Один из tf.losses.Reduction за исключением NONE. Описывает, как уменьшать функцию потерь по пакету. По умолчанию SUM_OVER_BATCH_SIZE.
batch_norm Использовать ли пакетную нормализацию после каждого скрытого слоя.
linear_sparse_combiner Строка, определяющая, как уменьшать линейную модель, если категориальный столбец является многозначным. Одно из "mean", "sqrtn", "sum" — это эффективные способы нормализации примера, которые могут быть полезны для признаков bag-of-words. Подробнее см. tf.feature_column.linear_model.
Исключения
ValueError Если как linear_feature_columns, так и dnn_features_columns пустые одновременно.

Совместимость с Eager Execution

Оценщики могут использоваться при включённом режиме eager execution. Обратите внимание, что input_fn и все хуки выполняются внутри контекста графа, поэтому они должны быть написаны для совместимости с режимом графа. Обратите внимание, что код input_fn, использующий tf.data, как правило, работает в режимах графа и eager.

Атрибуты
config
export_savedmodel
model_dir
model_fn Возвращает model_fn, связанный с self.params.
params

Методы

eval_dir

Просмотреть исходный код

eval_dir(
    name=None
)

Показывает имя каталога, куда выгружаются метрики оценки.

Аргументы
name Имя оценки, если пользователю необходимо выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются отдельно в tensorboard.
Возвращает
Строка, представляющая путь к каталогу, содержащему метрики оценки.

evaluate

Просмотреть исходный код

evaluate(
    input_fn, steps=None, hooks=None, checkpoint_path=None, name=None
)

Оценивает модель с использованием данных оценки input_fn.

На каждом шаге вызывает input_fn, которая возвращает одну партию данных. Оценка выполняется до:

  • обработки steps партий, или
  • input_fn вызывает исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration).
Аргументы
input_fn Функция, которая строит входные данные для оценки. См. Предопределённые оценщики для получения дополнительной информации. Функция должна строить и возвращать один из следующих вариантов:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходы объекта Dataset должны быть кортежем (features, labels) с теми же ограничениями, что и ниже.
  • Кортеж (features, labels): Где features является tf.Tensor или словарем имен признаков к Tensor и labels является Tensor или словарем имён меток к Tensor. И features и labels потребляются model_fn. Они должны удовлетворять ожиданиям model_fn от входов.
steps Количество шагов для оценки модели. Если None, выполняется оценка до тех пор, пока input_fn не вызовет исключение конца ввода.
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 только что инициализированного Variables вместо восстановленных из контрольной точки.
name Имя оценки, если пользователю необходимо выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются отдельно в tensorboard.
Возвращает
Словарь, содержащий метрики оценки, указанные в model_fn с именами в качестве ключей, а также запись global_step, содержащую значение глобального шага, для которого была выполнена эта оценка. Для предопределённых оценщиков словарь содержит loss (средняя потеря по мини-пакету) и average_loss (средняя потеря на пример). Предопределённые классификаторы также возвращают accuracy. Предопределённые регрессоры также возвращают label/mean и prediction/mean.
Возвращает исключение
ValueError Если steps <= 0.

experimental_export_all_saved_models

Просмотреть исходный код

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 создаёт новую графу, вызывая input_receiver_fn для получения признаков и меток Tensor . Затем этот метод вызывает Estimator метод model_fn в переданном режиме для создания графы модели на основе этих признаков и меток, и восстанавливает указанную контрольную точку (или, в случае отсутствия, самую последнюю контрольную точку) в графу. 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 ассоциированных сигнатур.

Для предсказания экспортированный MetaGraphDef обеспечит одно SignatureDef для каждого элемента export_outputs словаря, возвращенного из model_fn, с именами, использующими те же ключи. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывая, какая подпись будет использована, когда запрос обслуживания не указывает подпись. Для каждой подписи выходы предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входы всегда - приемниками ввода, предоставленными serving_input_receiver_fn.

Для обучения и оценки train_op хранится в дополнительном наборе, а потеря, метрики и предсказания включаются в SignatureDef для рассматриваемого режима.

Дополнительные ресурсы могут быть записаны в SavedModel через аргумент assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ задаёт путь назначения (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение даёт полный путь к исходному файлу, который будет скопирован. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задаётся как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.

Аргументы
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором будут создаваться подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModel .
input_receiver_fn_map Словарь сопоставлений tf.estimator.ModeKeys с input_receiver_fn , где input_receiver_fn — функция, которая не принимает аргументов и возвращает соответствующий подкласс InputReceiver.
assets_extra Словарь, определяющий, как заполнить каталог assets.extra в экспортированном SavedModel, или None если дополнительные ресурсы не нужны.
as_text Нужно ли записывать протокол SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольной точке, которую нужно экспортировать. Если None (по умолчанию), выбирается самая последняя контрольная точка, найденная в каталоге модели.
Возвращает
Путь к каталогу экспорта в виде объекта типа bytes.
Возвращает исключение
ValueError если любой input_receiver_fn является None, нет export_outputs предоставлены или не найдена контрольная точка.

export_saved_model

Просмотреть исходный код

export_saved_model(
    export_dir_base, serving_input_receiver_fn, assets_extra=None, as_text=False,
    checkpoint_path=None, experimental_mode=ModeKeys.PREDICT
)

Экспортирует графу вывода как SavedModel в указанный каталог.

Для подробного руководства, см. SavedModel от Estimators.

Этот метод создаёт новую графу, сначала вызывая serving_input_receiver_fn для получения признаков Tensor, а затем вызывая Estimator метод model_fn для создания графы модели на основе этих признаков. Он восстанавливает заданную контрольную точку (или, в случае отсутствия, самую последнюю контрольную точку) в эту графу в новой сессии. Наконец, он создаёт каталог экспорта с отметкой времени ниже заданного export_dir_base, и записывает в него SavedModel , содержащую одну tf.MetaGraphDef сохранённую из этой сессии.

Экспортированный MetaGraphDef предоставит одно SignatureDef для каждого элемента export_outputs словаря, возвращённого из model_fn, с использованием тех же ключей. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывая, какая подпись будет использоваться, когда запрос обслуживания не указывает подпись. Для каждой подписи выходы предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входы всегда — приемниками ввода, предоставленными serving_input_receiver_fn.

Дополнительные ресурсы могут быть записаны в SavedModel через аргумент assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ задаёт путь назначения (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение даёт полный путь к исходному файлу, 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 быть использован для экспорта отдельной графы обучения/оценки/предсказания в качестве SavedModel. Смотрите experimental_export_all_saved_models для полной документации.

Аргументы
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором будут создаваться подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModel .
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 Нужно ли записывать протокол SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольной точке, которую нужно экспортировать. Если None (по умолчанию), выбирается самая последняя контрольная точка, найденная в каталоге модели.
experimental_mode Значение tf.estimator.ModeKeys, указывающее, какой режим будет экспортирован. Обратите внимание, что эта функция экспериментальная.
Возвращает
Путь к каталогу экспорта в виде объекта типа bytes.
Возвращает исключение
ValueError если не serving_input_receiver_fn предоставлен, нет export_outputs предоставлены или не найдена контрольная точка.

get_variable_names

Просмотреть исходный код

get_variable_names()

Возвращает список всех имён переменных в этой модели.

Возвращает
Список имён.
Возвращает исключение
ValueError Если Estimator ещё не создала контрольной точки.

get_variable_value

Просмотреть исходный код

get_variable_value(
    name
)

Возвращает значение переменной, заданной по имени.

Аргументы
name Строка или список строк, имя тензора.
Возвращает
Массив NumPy - значение тензора.
Возвращает исключение
ValueError Если Estimator ещё не создала контрольной точки.

latest_checkpoint

Просмотреть исходный код

latest_checkpoint()

Находит имя файла последней сохранённой контрольной точки в model_dir.

Возвращает
Полный путь к последней контрольной точке или None если контрольная точка не найдена.

predict

Просмотреть исходный код

predict(
    input_fn, predict_keys=None, hooks=None, checkpoint_path=None,
    yield_single_examples=True
)

Возвращает предсказания для заданных признаков.

Обратите внимание, что интерлейирование двух результатов предсказания не работает. Смотрите: issue/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 Предопределённых оценщиках. Функция должна построить и вернуть один из следующих объектов:
  • tf.data.Dataset объект — Выходы объекта Dataset должны соответствовать тем же ограничениям, что и ниже.
  • признаки — тензор tf.Tensor или словарь имен признаков (строки) к Tensor. Признаки используются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
  • Кортеж, в этом случае первый элемент извлекается как признаки.
predict_keys Список str, имена ключей для прогнозирования. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если используется predict_keys, то остальные прогнозы будут отфильтрованы из словаря. Если None, возвращает все.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используются для обратных вызовов внутри вызова прогнозирования.
checkpoint_path Путь к определённому контрольному пункту для прогнозирования. Если None, используется последний контрольный пункт в model_dir. Если в Variables нет контрольных пунктов, прогнозирование выполняется с вновь инициализированным Variables, а не с восстановленными из контрольного пункта.
yield_single_examples Если False, возвращает всю партию, как возвращает model_fn, вместо разложения партии на отдельные элементы. Это полезно, если model_fn возвращает некоторые тензоры, размер первой размерности которых не равен размеру партии.

Возвращаемые значения:

Вычисленные значения тензоров predictions.

Исключения
ValueError Если длина партии прогнозов не совпадает, и yield_single_examples имеет значение 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

Посмотреть исходный код

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 Предопределённых оценщиках. Функция должна построить и вернуть один из следующих объектов:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходы объекта Dataset должны быть кортежем (features, labels) с теми же ограничениями, что и ниже.
  • Кортеж (features, labels): где features — тензор tf.Tensor или словарь имен признаков (строки) к Tensor, а labels — метка Tensor или словарь имён меток (строки) к Tensor. И features, и labels используются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook Используются для обратных вызовов внутри цикла обучения.
steps Количество шагов обучения модели. Если None, обучаться бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. steps работает поэтапно. Если вызвать train(steps=10) два раза, то обучение произойдёт в общей сложности за 20 шагов. Если произойдёт OutOfRange или StopIteration, обучение завершится до 20 шагов. Если вы не хотите поэтапного поведения, установите max_steps. Если установлено, max_steps должно быть None.
max_steps Общее количество шагов обучения модели. 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 произойдёт OutOfRange или StopIteration, обучение завершится 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 выполнит итераций, поскольку первый вызов выполнил все 100 шагов.
saving_listeners Список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратных вызовов, выполняемых непосредственно перед или после сохранения контрольных точек.
Возвращаемое значение
self, для цепочки вызовов.
Исключения
ValueError Если steps и max_steps не None.
ValueError Если либо steps, либо 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/DNNLinearCombinedClassifier

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API