Spec-Zone.ru › TensorFlow 2.3

tf.estimator.DNNLinearCombinedEstimator

Просмотреть исходный код на GitHub

Модель TensorFlow для линейных и DNN моделей, объединенных с настраиваемой головой.

Наследуется от: Estimator

tf.estimator.DNNLinearCombinedEstimator(
    head, 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, config=None,
    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_column=categorical_feature_b, ...)

estimator = tf.estimator.DNNLinearCombinedEstimator(
    head=tf.estimator.MultiLabelHead(n_classes=3),
    # 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(...))

# 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, иначе возникнет KeyError:

  • для каждого column в dnn_feature_columns + linear_feature_columns:
    • если column является CategoricalColumn, признак с key=column.name, значение которого value является SparseTensor.
    • если column является WeightedCategoricalColumn, два признака: первый с key именем столбца идентификатора, второй с key именем столбца весов. Значение обоих признаков value должно быть SparseTensor.
    • если column является DenseColumn, признак с key=column.name, значение которого value является Tensor.

Функция потерь рассчитывается с использованием средней квадратичной ошибки.

Аргументы
head Экземпляр Head созданный методом, например, tf.estimator.MultiLabelHead.
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 набор всех столбцов признаков, используемых линейной частью модели. Все элементы набора должны быть экземплярами классов, производными от FeatureColumn.
linear_optimizer Экземпляр tf.keras.optimizers.* 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 набор всех столбцов признаков, используемых глубокой частью модели. Все элементы набора должны быть экземплярами классов, производными от FeatureColumn.
dnn_optimizer Экземпляр tf.keras.optimizers.* 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 слой. Все слои являются полностью связанными.
dnn_activation_fn Функция активации, применяемая к каждому слою. Если None, будет использована tf.nn.relu.
dnn_dropout Если не равно None, вероятность отбрасывания заданной координаты.
config Объект RunConfig для настройки параметров выполнения.
linear_sparse_combiner Строка, определяющая, как уменьшить линейную модель, если категориальный столбец является многозначным. Одно из "mean", "sqrtn", и "sum" - это эффективно различные способы нормализации на уровне примера, что может быть полезно для признаков типа "bag-of-words". Более подробная информация приведена в tf.feature_column.linear_model.
Исключения
ValueError Если оба linear_feature_columns и dnn_features_columns пусты одновременно.

Совместимость с Eager Execution

Модели могут использоваться при включенном 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 в целом работает в режимах графа и eager.

Атрибуты
config
export_savedmodel
model_dir
model_fn Возвращает model_fn, привязанный к self.params.
params

Методы

eval_dir

Просмотреть исходный код

eval_dir(
    name=None
)

Показывает имя каталога, куда сохраняются метрики оценки.

Аргументы
name Название оценки, если пользователю нужно выполнить несколько оценок на различных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики для различных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются раздельно в tensorboard.
Возвращаемое значение
Строка, являющаяся путем к каталогу, содержащему метрики оценки.

evaluate

Просмотреть исходный код

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

Вычисляет оценку модели на основе данных оценки input_fn.

На каждом шаге вызывает input_fn, которая возвращает одну порцию данных. Вычисление оценки выполняется до:

  • Обработки steps порций данных, или
  • input_fn вызывает исключение конца входных данных (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration).
Аргументы
input_fn Функция, которая создает входные данные для оценки. См. Предопределенные оценщики для получения дополнительной информации. Функция должна создать и вернуть один из следующих элементов:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходы объекта Dataset должны быть кортежем (features, labels) с теми же ограничениями, что и ниже.
  • Кортеж (features, labels): где features - это tf.Tensor или словарь имен признаков в виде строк к Tensor, а labels - это Tensor или словарь имен меток в виде строк к Tensor. И features и labels используются model_fn. Они должны соответствовать ожиданию model_fn от входных данных.
steps Количество шагов оценки модели. Если None, выполняется оценка до тех пор, пока input_fn не вызовет исключение конца входных данных.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов во время вызова оценки.
checkpoint_path Путь к определенной контрольной точке для оценки. Если None, используется самая последняя контрольная точка в model_dir. Если в model_dir нет контрольных точек, оценка выполняется с вновь инициализированной Variables вместо восстановленных из контрольной точки.
name Название оценки, если пользователю нужно выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики для различных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются раздельно в tensorboard.
Возвращаемое значение
Словарь, содержащий метрики оценки, указанные в model_fn с ключами в виде имен, а также элемент global_step, содержащий значение глобального шага, для которого была выполнена эта оценка. Для предопределенных оценщиков словарь содержит loss (средняя потеря на мини-пакет) и average_loss (средняя потеря на образец). Предопределенные классификаторы также возвращают accuracy. Предопределенные регрессоры также возвращают label/mean и prediction/mean.
Исключения
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 создает новую диаграмму, вызывая input_receiver_fn для получения признаков и меток Tensor. Затем этот метод вызывает Estimator's model_fn в указанном режиме, чтобы сгенерировать диаграмму модели на основе этих признаков и меток, и восстанавливает заданную контрольную точку (или, при отсутствии таковой, последнюю контрольную точку) в диаграмму. 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 трех tf.MetaGraphDefs сохраняются с одним набором переменных в одном каталоге экспорта SavedModel.

Для переменных и tf.MetaGraphDefs, создается каталог экспорта с отметкой времени ниже export_dir_base, и в него записывается SavedModel содержащий tf.MetaGraphDef для данного режима и связанных подписей.

END_OF_DOCUMENT_MARKER

Для предсказания экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращаемого методом 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 использована, если запрос на предоставление не указывает конкретную. Для каждой сигнатуры выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput и входными данными являются всегда входные приемники, предоставляемые serving_input_receiver_fn.

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

Дополнительные ресурсы могут быть записаны в SavedModel через аргумент assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ указывает путь к целевому файлу (включая имя файла), относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение указывает полный путь исходного файла, который нужно скопировать. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задается как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.

Args
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором будут созданы подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
input_receiver_fn_map Словарь соответствий между ключами tf.estimator.ModeKeys и 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 требуются.
as_text Нужно ли записать прото SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольной точке для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самая последняя контрольная точка, найденная в каталоге модели.
Returns
Путь к экспортированному каталогу в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если любой input_receiver_fn является None, не предоставлены export_outputs 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 граф вывода как SavedModel в указанный каталог.

Для подробного руководства см. SavedModel из Estimators.

Этот метод создает новую графу, сначала вызвав serving_input_receiver_fn для получения функций Tensor, а затем вызвав Estimator's model_fn для генерации графа модели на основе этих функций. Он восстанавливает заданную контрольную точку (или, при её отсутствии, самую последнюю контрольную точку) в эту графу в новой сессии. Наконец, он создает каталог экспорта с отметкой времени в указанном export_dir_base, и записывает в него SavedModel с одной сохраненной из этой сессии tf.MetaGraphDef.

Экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращаемого model_fn, используя те же ключи. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая сигнатура будет использована, если запрос на предоставление не указывает конкретную. Для каждой сигнатуры выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входными данными всегда являются входные приемники, предоставляемые serving_input_receiver_fn.

Дополнительные ресурсы могут быть записаны в SavedModel через аргумент assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ указывает путь к целевому файлу (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение указывает полный путь исходного файла, который нужно скопировать. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задается как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.

Параметр experimental_mode может использоваться для экспорта одной графы обучения/оценки/предсказания как SavedModel. См. experimental_export_all_saved_models для полной документации.

Args
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором будут созданы 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 требуются.
as_text Нужно ли записать прото SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольной точке для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самая последняя контрольная точка, найденная в каталоге модели.
experimental_mode Значение tf.estimator.ModeKeys, указывающее режим, который будет экспортирован. Обратите внимание, что эта функция экспериментальная.
Returns
Путь к экспортированному каталогу в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если не предоставлен serving_input_receiver_fn, не предоставлены export_outputs или не найдена контрольная точка.

get_variable_names

Просмотреть исходный код

get_variable_names()

Возвращает список всех имен переменных в этой модели.

Returns
Список имен.
Raises
ValueError Если Estimator еще не создал контрольную точку.

get_variable_value

Просмотреть исходный код

get_variable_value(
    name
)

Возвращает значение переменной по имени.

Args
name Строка или список строк, имя тензора.
Returns
Массив NumPy - значение тензора.
Raises
ValueError Если Estimator еще не создал контрольную точку.

latest_checkpoint

Просмотреть исходный код

latest_checkpoint()

Находит имя файла последней сохраненной контрольной точки в model_dir.

Returns
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 прогнозы для заданных функций.

Обратите внимание, что чередование двух результатов прогноза не работает. См.: 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 входных данных (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration). Дополнительную информацию см. в разделе Предопределенные оценщики. Функция должна построить и вернуть одно из следующего:
  • tf.data.Dataset объект — Выходы объекта Dataset должны соответствовать тем же ограничениям, что и ниже.
  • features — tf.Tensor или словарь из имени признака (строка) к Tensor. Признаки используются model_fn. Они должны удовлетворять ожиданиям model_fn от входных данных.
  • Кортеж, в этом случае первый элемент извлекается как признаки.
predict_keys Список str, имена ключей для предсказания. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если predict_keys используется, остальная часть предсказаний будет отфильтрована из словаря. Если None, возвращаются все.
hooks Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри вызова предсказания.
checkpoint_path Путь к конкретной контрольной точке для предсказания. Если None, используется последняя контрольная точка в model_dir. Если в model_dir нет контрольных точек, предсказание выполняется с вновь инициализированными Variables вместо восстановленных из контрольной точки.
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.

Возвращает:

Оцененные значения тензоров predictions.

Исключения
ValueError Если длина партии предсказаний не одинакова, и yield_single_examples равно True.
ValueError Если есть конфликт между predict_keys и predictions. Например, если predict_keys не None, но tf.estimator.EstimatorSpec.predictions не 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 данные для обучения в виде мини-пакетов. Дополнительную информацию см. в разделе Предопределенные оценщики. Функция должна построить и вернуть одно из следующего:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходы объекта Dataset должны быть кортежем (features, labels) с теми же ограничениями, что и ниже.
  • Кортеж (features, labels): где features — tf.Tensor или словарь из имени признака (строка) к Tensor, и labels — метка Tensor или словарь из имени метки (строка) к Tensor. Оба features и labels используются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри цикла обучения.
steps Количество шагов обучения модели. Если None, обучение продолжается бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. steps работает инкрементально. Если вызвать train(steps=10) дважды, обучение происходит в общей сложности 20 шагов. Если OutOfRange или StopIteration произойдёт посредине, обучение прекращается до 20 шагов. Если вам не нужна инкрементальная модель, задайте max_steps вместо этого. Если установлено, max_steps должно быть None.
max_steps Общее количество шагов обучения модели. Если None, обучение продолжается 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 произойдёт посредине, обучение прекратится 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 никаких итераций, поскольку первый выполнил все 100 шагов.
saving_listeners Список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратных вызовов, которые выполняются непосредственно перед или после сохранения контрольной точки.
Возвращает
self, для цепочки вызовов.
Исключения
ValueError Если и steps и max_steps не равны 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/DNNLinearCombinedEstimator

Spec-Zone.ru

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