Spec-Zone.ru › TensorFlow 2.4

tf.estimator.DNNClassifier

Просмотреть исходный код на GitHub

Классификатор для моделей TensorFlow DNN.

Наследуется от: Estimator, 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 характеристики, в противном случае произойдет KeyError:

  • если weight_column не None, признак с именем key=weight_column, значение которого является Tensor.
  • для каждого column в feature_columns:
    • если column является CategoricalColumn, признак с именем key=column.name , значение которого является SparseTensor.
    • если column является WeightedCategoricalColumn, два признака: первый с именем столбца key, второй с именем столбца key. Значения обоих признаков должны быть SparseTensor.
    • если column является DenseColumn, признак с именем key=column.name , значение которого является Tensor.

Функция потерь вычисляется с помощью софтмакс-перекрестной энтропии.

Аргументы
hidden_units Последовательность числа скрытых нейронов на каждом слое. Все слои являются полносвязными. Например, [64, 32] означает, что первый слой имеет 64 узла, а второй — 32.
feature_columns Последовательность всех признаков, используемых моделью. Все элементы должны быть экземплярами классов, производными от _FeatureColumn.
model_dir Директория для сохранения параметров модели, графа и т. д. Это также можно использовать для загрузки контрольных точек из директории в оценщик для продолжения обучения ранее сохраненной модели.
n_classes Количество классов меток. По умолчанию равно 2 (бинарная классификация). Должно быть > 1.
weight_column Строка или объект NumericColumn, созданный функцией tf.feature_column.numeric_column, определяющей признак столбца, представляющий веса. Используется для понижения или повышения веса примеров во время обучения. Он будет умножаться на потерю примера. Если это строка, она используется как ключ для извлечения тензора весов из features. Если это объект _NumericColumn, сырой тензор извлекается по ключу weight_column.key, затем weight_column.normalizer_fn применяется к нему для получения тензора весов.
label_vocabulary Список строк, представляющих возможные значения меток. Если указано, метки должны быть строкового типа и иметь любое значение в label_vocabulary. Если оно не указано, это означает, что метки уже закодированы как целые или плавающие числа в диапазоне [0, 1] для n_classes=2 и закодированы как целые значения в {0, 1, ..., n_classes-1} для n_classes > 2. Также будут ошибки, если словарь не указан, а метки — строкового типа.
optimizer Экземпляр tf.keras.optimizers.* для обучения модели. Может быть также строкой ('Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', SGD') или вызываемым объектом. По умолчанию используется оптимизатор Adagrad.
activation_fn Функция активации, применяемая к каждому слою. Если не задано, будет использоваться tf.nn.relu.
dropout Если не равно нулю, вероятность, что заданный координата будет исключена.
config Объект RunConfig, который настраивает параметры выполнения.
warm_start_from Путь к файлу контрольной точки для начального обучения или объект WarmStartSettings, чтобы полностью настроить начальное обучение. Если указан строковый путь вместо объекта WarmStartSettings, то все веса будут обучены, и предполагается, что словари и имена тензоров не изменены.
loss_reduction Один из tf.losses.Reduction, за исключением NONE. Описывает, как уменьшать функцию потерь на батче во время обучения. По умолчанию SUM_OVER_BATCH_SIZE.
batch_norm Использовать ли пакетную нормализацию после каждого скрытого слоя.

Совместимость с Eager Execution

Оценщики могут использоваться 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 использующий tf.data обычно работает как в режиме графа, так и в режиме 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 директории, куда сохраняются метрики оценки.

Аргументы
name Имя оценки, если пользователю необходимо выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих данных и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются отдельно в TensorBoard.
Возвращаемое значение
Строка, представляющая путь к директории, содержащей 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 каждой итерации вызывает input_fn, которая возвращает один пакет данных. Продолжает оценку до:

  • обработки всех пакетов данных, или
  • input_fn вызывает исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration).
Аргументы
input_fn Функция, которая создаёт входные данные для оценки. См. Предопределённые оценщики для получения более подробной информации. Функция должна создавать и возвращать один из следующих объектов:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходные данные 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 к Tensor, а labels — тензор tf.Tensor или словарь имён меток к Tensor. И features и labels используются в model_fn. Они должны удовлетворять ожиданиям model_fn от входных данных.
steps Количество шагов для оценки модели. Если None, оценка продолжается до тех пор, пока input_fn не вызовет исключение конца ввода.
hooks Список экземпляров подклассов 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 в model_dir нет контрольных точек, оценка выполняется с вновь инициализированным Variables вместо восстановленных из контрольной точки.
name Имя оценки, если пользователю необходимо выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих данных и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются отдельно в TensorBoard.
Возвращаемое значение
Словарь, содержащий метрики оценки, указанные в model_fn с ключами по имени, 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 .
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 строит новую граф, вызывая input_receiver_fn, чтобы получить признаки и метки Tensor. Затем этот метод вызывает Estimator's model_fn в переданном режиме, чтобы сгенерировать граф модели на основе этих признаков и меток, и восстанавливает заданный контрольный пункт (или, в случае отсутствия, 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, каталог экспорта с отметкой времени ниже export_dir_base, и записывает SavedModel в него, содержащий tf.MetaGraphDef для данного режима и его связанных сигнатур.

Для предсказания экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента export_outputs словаря, возвращённого из model_fn, с именами, использующими те же ключи. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая подпись будет использована, когда запрос на обработку не указывает её. Для каждой подписи выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входные данные всегда — получатели входных данных, предоставленные serving_input_receiver_fn.

Для обучения и оценки train_op сохраняется 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 нужно скопировать. 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 должны создаваться подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
input_receiver_fn_map Словарь сопоставлений tf.estimator.ModeKeys с input_receiver_fn значениями, где input_receiver_fn — функция без аргументов, возвращающая соответствующий подкласс InputReceiver.
assets_extra Словарь, определяющий, как заполнить каталог assets.extra внутри экспортированного SavedModel, или None если дополнительные ресурсы не нужны.
as_text нужно ли записывать протокол 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 экспортированному каталогу в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если любой input_receiver_fn None, не предоставлены export_outputs или не найден контрольный пункт.

export_saved_model

Просмотр исходного кода

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 инференции как SavedModel в указанный каталог.

Для подробного руководства см. SavedModel от Estimators.

Этот метод строит новую граф, сначала вызвав serving_input_receiver_fn для получения признаков Tensor, а затем вызвав Estimator's model_fn для генерации графа модели на основе этих признаков. Он восстанавливает заданный контрольный пункт (или, если его нет, последний контрольный пункт) в эту граф в новой сессии. Наконец, он создаёт каталог экспорта с отметкой времени ниже заданного 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 export_outputs словаря, возвращённого из model_fn, с именами, использующими те же ключи. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая подпись будет использована, когда запрос на обработку не указывает её. Для каждой подписи выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входные данные всегда — получатели входных данных, предоставленные 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 нужно скопировать. 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 графа обучения/оценки/предсказания как SavedModel. См. experimental_export_all_saved_models для полной документации.

Args
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором должны создаваться подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
serving_input_receiver_fn Функция без аргументов, возвращающая tf.estimator.export.ServingInputReceiver или tf.estimator.export.TensorServingInputReceiver.
assets_extra Словарь, определяющий, как заполнить каталог assets.extra внутри экспортированного SavedModel, или None если дополнительные ресурсы не нужны.
as_text нужно ли записывать протокол 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 экспортированному каталогу в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если не предоставлен serving_input_receiver_fn, не предоставлены export_outputs или не найден контрольный пункт.

get_variable_names

Просмотр исходного кода

get_variable_names()

Возвращает список всех имён переменных в этой модели.

Returns
Список имён.
Raises
ValueError Если Estimator ещё не создал контрольный пункт.

get_variable_value

Просмотр исходного кода

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 ещё не создал контрольный пункт.

latest_checkpoint

Просмотр исходного кода

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 был найден.

predict

Просмотр исходного кода

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

Возвращает предсказания для заданных признаков.

Обратите внимание, что перекрытие двух выходов предсказания не работает. См.: issue/20506

Аргументы
input_fn Функция, которая строит признаки. Предсказание продолжается, пока input_fn не сгенерирует исключение конца входных данных (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration). Дополнительную информацию см. в разделе Предварительно созданные оценщики. Функция должна сконструировать и вернуть одно из следующего:
  • tf.data.Dataset объект — Выходы объекта Dataset должны удовлетворять тем же ограничениям, что и ниже.
  • признаки — tf.Tensor или словарь из имени признака (строка) и Tensor. Признаки потребляются model_fn и должны соответствовать ожиданиям model_fn для входных данных.
  • Кортеж, в этом случае извлекается первый элемент в качестве признаков.
predict_keys Список str, имена ключей для предсказания. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict объектом. Если используется predict_keys, остальные предсказания будут отфильтрованы из словаря. Если не используется, возвращаются все предсказания.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри вызова предсказания.
checkpoint_path Путь к конкретному контрольному пункту для предсказания. Если не указано, используется последний контрольный пункт в model_dir. Если в model_dir нет контрольных пунктов, предсказание выполняется с новыми инициализированными Variables вместо восстановленных 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, у которых размер первой размерности не равен размеру партии.
Возвращаемые значения
Вычисленные значения тензоров predictions .
Исключения
ValueError Если длина партии предсказаний не одинаковая и yield_single_examples является True.
ValueError Если есть конфликт между predict_keys и predictions значениями. Например, если predict_keys не является None объектом, но tf.estimator.EstimatorSpec.predictions не является dict объектом.

train

Просмотреть 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-парт. Дополнительную информацию см. в разделе Предварительно созданные оценщики. Функция должна сконструировать и вернуть одно из следующего:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходы объекта Dataset должны быть кортежем (features, labels) и удовлетворять тем же ограничениям, что и ниже.
  • Кортеж (features, labels): где features — это tf.Tensor или словарь из имени признака (строка) и Tensor, а labels — это Tensor или словарь из имени метки (строка) и Tensor. И features, и labels потребляются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn для входных данных.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри цикла обучения.
steps Количество шагов для обучения модели. Если не указано, обучение происходит бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. steps работает поэтапно. Если вы вызовете train(steps=10) дважды, то общее количество шагов обучения составит 20. Если OutOfRange или StopIteration произойдёт в середине, обучение остановится до достижения 20 шагов. Если вы не хотите поэтапного поведения, установите max_steps. Если установлено, то max_steps должно быть None.
max_steps Общее количество шагов для обучения модели. Если не указано, обучение происходит 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 в середине, обучение остановится до достижения max_steps шагов. Два вызова train(steps=100) означают 200 итераций обучения. В то же время, два вызова train(max_steps=100) означают, что второй вызов не выполнит ни одной итерации, так как первый выполнил все 100 шагов.
saving_listeners Список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратных вызовов, выполняемых непосредственно перед или после сохранения контрольных пунктов.
Возвращаемые значения
self, для цепочки вызовов.
Исключения
ValueError Если как steps, так и max_steps не являются None значениями.
ValueError Если либо steps, либо max_steps <= 0 имеют ошибку.

© 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/r2.4/api_docs/python/tf/estimator/DNNClassifier

Spec-Zone.ru

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