Spec-Zone.ru › TensorFlow 2.4

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_column не является None, признак с именем key=weight_column, значение которого — Tensor.
  • для каждого column в feature_columns:
    • если column является SparseColumn, признак с именем key=column.name, чьё значение — SparseTensor.
    • если column является WeightedSparseColumn, два признака: первый с именем столбца key, второй с именем столбца key. Значения обоих признаков должны быть SparseTensor.
    • если column является RealValuedColumn, признак с именем key=column.name, чьё значение — Tensor.

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

Просмотреть исходный код

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

Просмотреть исходный код

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 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 создавать и возвращать 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 — tf.Tensor или словарь, сопоставляющий имена признаков со строками Tensor и labels — Tensor или словарь, сопоставляющий имена меток со строками Tensor. Оба features и labels используются model_fn. Они должны удовлетворять ожиданиям model_fn от входных данных.
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

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 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

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 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

Просмотреть исходный код

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

Просмотреть исходный код

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

Просмотреть исходный код

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

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 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:
  • tf.data.Dataset объект — Выходы объекта Dataset должны соответствовать тем же ограничениям, что и ниже.
  • признаки — tf.Tensor или словарь, где ключи — имена признаков (строки), а значения — Tensor. Признаки используются функцией model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям функции model_fn для входных данных.
  • Кортеж, в котором в качестве признаков используется первый элемент.
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

Просмотреть исходный код

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:
  • 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 со строковыми именами признаков в качестве ключей и Tensor в качестве значений, а labels — Tensor или словарь со строковыми именами меток в качестве ключей и Tensor в качестве значений. Как features, так и labels используются функцией model_fn. Они должны удовлетворять ожиданиям функции model_fn для входных данных.
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

Spec-Zone.ru

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