tf.estimator.LinearClassifier
| Просмотреть исходный код на GitHub |
Модель линейного классификатора.
Наследуется от: Estimator, Estimator
tf.estimator.LinearClassifier(
feature_columns, model_dir=None, n_classes=2, weight_column=None,
label_vocabulary=None, optimizer='Ftrl', config=None,
warm_start_from=None,
loss_reduction=losses_utils.ReductionV2.SUM_OVER_BATCH_SIZE,
sparse_combiner='sum'
)
Обучает линейную модель для классификации объектов в один из нескольких возможных классов. При количестве возможных классов 2, это бинарная классификация.
Пример:
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(...)
# Estimator using the default optimizer.
estimator = tf.estimator.LinearClassifier(
feature_columns=[categorical_column_a,
categorical_feature_a_x_categorical_feature_b])
# Or estimator using the FTRL optimizer with regularization.
estimator = tf.estimator.LinearClassifier(
feature_columns=[categorical_column_a,
categorical_feature_a_x_categorical_feature_b],
optimizer=tf.keras.optimizers.Ftrl(
learning_rate=0.1,
l1_regularization_strength=0.001
))
# Or estimator using an optimizer with a learning rate decay.
estimator = tf.estimator.LinearClassifier(
feature_columns=[categorical_column_a,
categorical_feature_a_x_categorical_feature_b],
optimizer=lambda: tf.keras.optimizers.Ftrl(
learning_rate=tf.exponential_decay(
learning_rate=0.1,
global_step=tf.get_global_step(),
decay_steps=10000,
decay_rate=0.96))
# Or estimator with warm-starting from a previous checkpoint.
estimator = tf.estimator.LinearClassifier(
feature_columns=[categorical_column_a,
categorical_feature_a_x_categorical_feature_b],
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 содержать следующие признаки, в противном случае произойдёт ошибка KeyError:
- если
weight_columnне являетсяNone, признак с именемkey=weight_column, значение которого —Tensor. - для каждого
columnвfeature_columns:- если
columnявляетсяSparseColumn, признак с именемkey=column.name, чьё значение —SparseTensor. - если
columnявляетсяWeightedSparseColumn, два признака: первый с именем столбцаkey, второй с именем столбцаkey. Значения обоих признаков должны бытьSparseTensor. - если
columnявляетсяRealValuedColumn, признак с именемkey=column.name, чьё значение —Tensor.
- если
Функция потерь рассчитывается с помощью софтмакс-перекрёстной энтропии.
| Аргументы | |
|---|---|
feature_columns | Итерируемый объект, содержащий все используемые моделью столбцы признаков. Все элементы набора должны быть экземплярами классов, унаследованных от FeatureColumn. |
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 сохранённой модели. |
n_classes | Количество классов меток. По умолчанию — бинарная классификация. Обратите внимание, что метки классов — целые числа, представляющие индекс класса (т.е. значения от 0 до n_classes-1). Для произвольных значений меток (например, строковых меток) сначала преобразуйте их в индексы классов. |
weight_column | Строка или объект _NumericColumn, созданный с помощью tf.feature_column.numeric_column, определяющий столбец признака, представляющий веса. Он используется для уменьшения или увеличения весов примеров во время обучения. Он будет умножаться на потерю примера. Если это строка, она используется в качестве ключа для извлечения тензора весов из features. Если это объект _NumericColumn, сырой тензор извлекается по ключу weight_column.key, затем применяется функция weight_column.normalizer_fn для получения тензора весов. |
label_vocabulary | Список строк, представляющих возможные значения меток. Если задано, метки должны быть строкового типа и иметь любое значение в label_vocabulary. Если это не указано, это означает, что метки уже закодированы как целые или вещественные 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 предоставлен, а метки — строковые. |
optimizer | Экземпляр tf.keras.optimizers.* или tf.estimator.experimental.LinearSDCA, используемый для обучения модели. Может также быть строкой ('Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', 'SGD') или вызываемым объектом. По умолчанию оптимизатор FTRL. |
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 путь к строковому файлу предоставлен вместо объекта WarmStartSettings, то все веса и смещения загружаются, и предполагается, что словари и имена тензоров не изменены. |
loss_reduction | Один из tf.losses.Reduction, за исключением NONE. Описывает, как уменьшить функцию потерь по пакету. По умолчанию — SUM_OVER_BATCH_SIZE. |
sparse_combiner | Строка, определяющая способ уменьшения, если категориальный столбец многозначный. Одно из "mean", "sqrtn" и "sum" — это эффективные способы нормализации на уровне примеров, что может быть полезно для признаков «мешок слов». Для получения дополнительной информации см. tf.feature_column.linear_model. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | если n_classes < 2. |
Совместимость с Eager
Оценщики могут использоваться при включённом режиме Eager. 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, как правило, 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
eval_dir(
name=None
)
Отображает имя каталога, куда сохраняются метрики оценки.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Название оценки, если пользователю нужно 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. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
| Строка, являющаяся путем к каталогу, содержащему метрики оценки. |
evaluate
evaluate(
input_fn, steps=None, hooks=None, checkpoint_path=None, name=None
)
Оценивает модель, используя данные оценки input_fn.
На каждом шаге вызывается input_fn, которая возвращает одну партию данных. Оценка выполняется до:
-
обработки
stepsпартий, или -
input_fnвызывает исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeErrorилиStopIteration).
| Аргументы | |
|---|---|
input_fn | Функция, которая строит входные данные для оценки. См. Предопределённые оценщики для получения дополнительной информации. Функция должна создавать и возвращать один из следующих элементов:
|
steps | Количество шагов для оценки модели. Если None, оценка выполняется 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 | Название оценки, если пользователю нужно 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. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
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 (среднюю потерю на мини-пакет) и average_loss (среднюю потерю 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
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's model_fn в переданном режиме для генерации графа модели на основе этих признаков и меток и восстанавливает заданный контрольный пункт (или, при его отсутствии, самый недавний 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 находится ниже export_dir_base, и в нём записывается SavedModel, содержащий tf.MetaGraphDef для данного режима и его связанных сигнатур.
Для предсказания экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращенного из model_fn, с использованием тех же ключей. Один из этих ключей всегда является tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий на то, какая сигнатура будет обслуживаться, когда запрос обслуживания не указывает её. Для каждой сигнатуры выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutputs, а входные данные всегда являются получателями входных данных, 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 указывает путь назначения (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение задаёт полный путь исходного файла, 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 будут созданы каталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels. |
input_receiver_fn_map | Словарь соответствий tf.estimator.ModeKeys к input_receiver_fn, где input_receiver_fn — функция без аргументов, 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 протокол SavedModel в текстовом формате. |
checkpoint_path | Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самый недавний контрольный пункт, найденный в каталоге модели. |
| Returns | |
|---|---|
| Путь к экспортированному каталогу в виде объекта bytes. |
| Raises | |
|---|---|
ValueError | если любой input_receiver_fn является None, нет export_outputs, или не найден контрольный пункт. |
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 из Estimators.
Этот метод строит новую графу, 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 он отсутствует, самый недавний контрольный пункт) в эту графу в новой сессии. Наконец, он создаёт каталог экспорта с отметкой времени ниже заданного export_dir_base и записывает в него SavedModel, содержащий одну tf.MetaGraphDef, сохранённую из этой сессии.
Экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращенного из model_fn, с использованием тех же ключей. Один из этих ключей всегда является tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий на то, какая сигнатура будет обслуживаться, когда запрос обслуживания не указывает её. Для каждой сигнатуры выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutputs, а входные данные всегда являются получателями входных данных, предоставленными serving_input_receiver_fn.
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 задаёт полный путь исходного файла, 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 обучающей/проверочной/прогнозирующей графы в качестве SavedModel. См. experimental_export_all_saved_models для полной документации.
| Args | |
|---|---|
export_dir_base | Строка, содержащая каталог, в котором будут созданы каталоги 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 в экспортированном SavedModel, или None, если дополнительные ресурсы не нужны. |
as_text | необходимо ли записать протокол SavedModel в текстовом формате. |
checkpoint_path | Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самый недавний контрольный пункт, найденный 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 bytes. |
| Raises | |
|---|---|
ValueError | если не указан serving_input_receiver_fn, нет export_outputs, или не найден контрольный пункт. |
get_variable_names
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
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 Estimator ещё не создал 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 был 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.: issue/20506
| 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 Разделе «Создание функций входных данных» в справке по готовым оценщикам. Функция должна создать и вернуть один из следующих объектов:
|
predict_keys | Список str, имена ключей для предсказания. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если используется этот список, остальные предсказания будут отфильтрованы из словаря. Если список пуст, 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, а не восстанавливается из контрольного пункта. |
yield_single_examples | Если False, возвращает всю партию, как возвращает model_fn, вместо того, чтобы декомпозировать партию на отдельные элементы. Это полезно, если model_fn возвращает некоторые тензоры, первая размерность которых не равна размеру партии. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
Значения вычисленных тензоров predictions. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | Если длина партии предсказаний не совпадает и yield_single_examples равно True. |
ValueError | Если есть конфликт между predict_keys и predictions. Например, если predict_keys не равно 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 на основе обучающих данных input_fn.
| Аргументы | |
|---|---|
input_fn | Функция, которая предоставляет обучающие данные в виде мини-пакетов. Дополнительную информацию см. в Разделе «Создание функций входных данных» в справке по готовым оценщикам. Функция должна создать и вернуть один из следующих объектов:
|
hooks | Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри цикла обучения. |
steps | Количество шагов обучения модели. Если не указано, обучение будет продолжаться бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. steps работает пошагово. Если вызвать train(steps=10) дважды, обучение пройдет в общей сложности 20 шагов. Если OutOfRange или StopIteration произойдёт в середине, обучение остановится до достижения 20 шагов. Если вы не хотите пошагового поведения, установите max_steps. Если установлено, max_steps должно быть None. |
max_steps | Общее количество шагов обучения модели. Если не указано, обучение будет продолжаться 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 произойдет в середине, обучение остановится до достижения max_steps шагов. Два вызова к train(steps=100) означают 200 итераций обучения. С другой стороны, два вызова к train(max_steps=100) означают, что второй вызов не выполнит ни одной итерации, так как первый вызов выполнил все 100 шагов. |
saving_listeners | Список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратных вызовов, выполняемых непосредственно перед или после сохранения контрольных точек. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
self, для цепочки вызовов. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | Если как steps, так и max_steps не равны 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/r2.4/api_docs/python/tf/estimator/LinearClassifier