Spec-Zone.ru › TensorFlow 2.4

tf.estimator.LinearRegressor

Просмотреть исходный код на GitHub

Оценщик для задач линейной регрессии TensorFlow.

Наследуется от: Estimator, Estimator

tf.estimator.LinearRegressor(
    feature_columns, model_dir=None, label_dimension=1, weight_column=None,
    optimizer='Ftrl', config=None, warm_start_from=None,
    loss_reduction=losses_utils.ReductionV2.SUM_OVER_BATCH_SIZE,
    sparse_combiner='sum'
)

Обучает модель линейной регрессии для прогнозирования значения метки на основе наблюдений за значениями признаков.

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.LinearRegressor(
    feature_columns=[categorical_column_a,
                     categorical_feature_a_x_categorical_feature_b])

# Or estimator using the FTRL optimizer with regularization.
estimator = tf.estimator.LinearRegressor(
    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.LinearRegressor(
    feature_columns=[categorical_column_a,
                     categorical_feature_a_x_categorical_feature_b],
    optimizer=lambda: tf.keras.optimizers.Ftrl(
        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.LinearRegressor(
    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 иметь следующие признаки, в противном случае возникнет ошибка KeyError:

  • если weight_column не равно None, признак с именем key=weight_column, значение которого является Tensor.
  • для каждого column в feature_columns:
    • если column является SparseColumn, признак с именем key=column.name, значение которого является 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, значение которого является Tensor.

Потеря рассчитывается с помощью среднеквадратичной ошибки.

Аргументы
feature_columns Итерируемый объект, содержащий все используемые моделью признаки. Все элементы набора должны быть экземплярами классов, производных от FeatureColumn.
model_dir Каталог для сохранения параметров модели, графа и т. д. Также может использоваться для загрузки контрольных точек из каталога в оценщик для продолжения обучения ранее сохраненной модели.
label_dimension Количество целевых значений регрессии на пример. Это размер последнего измерения меток и логитов Tensor объектов (как правило, они имеют форму [batch_size, label_dimension]).
weight_column Строка или NumericColumn, созданная с помощью tf.feature_column.numeric_column, определяющая признак столбца весов. Он используется для снижения или повышения весов примеров во время обучения. Он будет умножен на потерю примера. Если это строка, она используется в качестве ключа для извлечения тензора весов из features. Если это NumericColumn, сырой тензор извлекается по ключу weight_column.key, а затем weight_column.normalizer_fn применяется к нему для получения тензора весов.
optimizer Экземпляр tf.keras.optimizers.* или tf.estimator.experimental.LinearSDCA, используемый для обучения модели. Также может быть строкой (одной из 'Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', 'SGD') или вызываемым объектом. По умолчанию используется 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 указан путь к файлу 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 уменьшать потери обучения на батче. По умолчанию SUM.
sparse_combiner Строка, определяющая, как уменьшать, если категориальный столбец имеет многозначные значения. Одно из "mean", "sqrtn" и "sum" — это эффективные способы нормализации примеров, которые могут быть полезны для признаков «мешок слов». Для получения дополнительной информации см. tf.feature_column.linear_model.

Совместимость с Eager

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 для совместимости с режимом графа. Обратите внимание, что input_fn код, использующий tf.data, как правило, работает в режимах графа и eager.

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

Методы

eval_dir

Просмотреть исходный код

eval_dir(
    name=None
)

Показывает имя каталога, в котором сохраняются метрики оценки.

Аргументы
name Имя оценки, если пользователю нужно выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются отдельно в tensorboard.
Возвращаемое значение
Строка, представляющая путь к каталогу с метриками оценки.

evaluate

Просмотреть исходный код

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

Оценивает модель на основе данных оценки input_fn.

На каждом шаге вызывается input_fn, которая возвращает одну порцию данных. Процесс оценки продолжается до:

  • обработки steps порций, или
  • input_fn генерирует исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration).
Аргументы
input_fn Функция, которая строит входные данные для оценки. См. Предварительно подготовленные оценщики для получения дополнительной информации. Функция должна сконструировать 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 является tf.Tensor или словарем с именем признака (строка) к Tensor, и labels — Tensor или словарем с именем метки (строка) к Tensor. И features и labels используются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
steps Количество шагов для оценки модели. Если None, оценка проводится до тех пор, пока input_fn не сгенерирует исключение конца ввода.
hooks Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook . Используется для обратных вызовов внутри вызова оценки.
checkpoint_path Путь к определённой контрольной точке для оценки. Если None, используется последняя контрольная точка в model_dir. Если контрольных точек в model_dir нет, оценка выполняется с вновь инициализированными Variables вместо загруженных из контрольной точки.
name Имя оценки, если пользователю нужно выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих и тестовых данных. Метрики 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 данная оценка. Для предварительно подготовленных оценщиков словарь содержит loss (средняя потеря на мини-батч) и average_loss (средняя потеря на образец). Предварительно подготовленные классификаторы также возвращают accuracy. Предварительно подготовленные 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 в input_receiver_fn_map, этот метод строит новую диаграмму, вызывая input_receiver_fn для получения признаков и меток Tensor . Затем этот метод вызывает Estimator's model_fn в переданном режиме для построения графика модели на основе этих признаков и меток и восстанавливает указанную контрольную точку (или, если её нет, последнюю контрольную точку) в граф. Только один из режимов используется для сохранения переменных в SavedModel (порядок предпочтения: tf.estimator.ModeKeys.TRAIN, tf.estimator.ModeKeys.EVAL, а 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 расположен ниже export_dir_base, и в него записывается SavedModel с tf.MetaGraphDef для данного режима и его связанных сигнатур.

Для прогнозирования экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента export_outputs словаря, возвращенного model_fn, с именами, соответствующими ключам. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая подпись будет использована, если запрос на предоставление не указывает её. Для каждой подписи выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входные данные всегда — входными приемниками, предоставленными 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 с помощью аргумента assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ задаёт путь назначения (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение — полный путь исходного файла для копирования. 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 подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
input_receiver_fn_map Словарь соответствий tf.estimator.ModeKeys и input_receiver_fn отображения, где input_receiver_fn — функция, не принимающая аргументов и 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 флаг, указывающий, нужно ли записывать прото SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольной точке для экспорта. Если None (значение по умолчанию), выбирается самая последняя контрольная точка, найденная в каталоге модели.
Returns
Путь к каталогу экспорта в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если какой-либо input_receiver_fn является None, нет export_outputs или нет контрольной точки.

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 график инференса в SavedModel в заданный каталог.

Для подробного руководства см. SavedModel от Estimators.

Этот метод строит новый график, сначала вызывая serving_input_receiver_fn для получения признаков Tensor, а затем вызывая метод Estimator в этом Estimator для генерации графика модели на основе этих признаков. Он восстанавливает заданную контрольную точку (или, в случае отсутствия, последнюю контрольную точку) в этом графике в новой сессии. Наконец, он создаёт каталог экспорта с отметкой времени ниже заданного export_dir_base, и записывает в него SavedModel с одной tf.MetaGraphDef из этой сессии.

Экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента export_outputs словаря, возвращенного model_fn, с именами, соответствующими ключам. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая подпись будет использована, если запрос на предоставление не указывает её. Для каждой подписи выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutput, а входные данные всегда — входными приемниками, предоставленными serving_input_receiver_fn.

Дополнительные ресурсы могут быть записаны в SavedModel с помощью аргумента assets_extra. Это должен быть словарь, где каждый ключ задаёт путь назначения (включая имя файла) относительно каталога assets.extra. Соответствующее значение — полный путь исходного файла для копирования. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задаётся как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.

Параметр experimental_mode может использоваться для экспорта одного графика обучения/оценки/прогнозирования как SavedModel. Полная документация доступна в experimental_export_all_saved_models.

Args
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором будут созданы подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
serving_input_receiver_fn Функция, не принимающая аргументов и 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 флаг, указывающий, нужно ли записывать прото SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольной точке для экспорта. Если None (значение 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 экспериментальна.
Returns
Путь к каталогу экспорта в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если не задан serving_input_receiver_fn, не заданы export_outputs или нет контрольной точки.

get_variable_names

Просмотреть исходный код

get_variable_names()

Возвращает список всех имён переменных в этой модели.

Returns
Список имён.
Raises
ValueError Если модель ещё не создала 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 модель ещё не создала контрольную точку.

latest_checkpoint

Просмотреть исходный код

latest_checkpoint()

Находит имя файла последней сохранённой 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 признаков.

Обратите внимание, что объединение двух выходов predict не работает. См.: вопрос/20506

Аргументы
input_fn Функция, которая создаёт признаки. Предсказание продолжается до тех пор, пока input_fn не сгенерирует исключение конца входных данных (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration). Дополнительную информацию см. в Предопределённые оценщики. Функция должна создать и вернуть один из следующих элементов:
  • tf.data.Dataset объект — Выходы объекта Dataset должны соответствовать нижеприведённым ограничениям.
  • признаки — tf.Tensor или словарь из имени признака типа строка к Tensor. Признаки потребляются model_fn. Они должны удовлетворять ожиданиям model_fn от входных данных.
  • Кортеж, в котором в качестве признаков извлекается первый элемент.
predict_keys Список str, имя ключей для предсказания. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если используется predict_keys, остальные предсказания будут отфильтрованы из словаря. Если None, возвращает 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 контрольных точек в model_dir нет, предсказание выполняется с вновь инициализированными Variables вместо восстановленных из контрольной точки.
yield_single_examples Если False, возвращает весь пакет, как возвращает model_fn, вместо декомпозиции пакета на отдельные элементы. Это полезно, если model_fn возвращает некоторые тензоры, первая размерность которых не равна размеру пакета.
Возвращаемые значения
Вычисленные значения тензоров predictions.
Исключения
ValueError Если длина пакета предсказаний не совпадает, а 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 является dict.

train

Просмотреть исходный код

train(
    input_fn, hooks=None, steps=None, max_steps=None, saving_listeners=None
)

Обучает модель с учётом обучающих данных input_fn.

Аргументы
input_fn Функция, предоставляющая обучающие данные в виде мини-пакетов. Дополнительную информацию см. в Предопределённые оценщики. 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 — tf.Tensor или словарь с именем признака типа строка к Tensor, а labels — Tensor или словарь с именем метки типа строка к Tensor. И features, и labels потребляются model_fn. Они должны удовлетворять ожиданиям model_fn от входных данных.
hooks Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри цикла обучения.
steps Количество шагов для обучения модели. Если train(steps=10), обучаться бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. steps работает инкрементально. Если вы вызовете две функции train(steps=10), то обучение пройдёт в общей сложности 20 шагов. Если OutOfRange или StopIteration произойдут в середине, обучение остановится до достижения 20 шагов. Если вы не хотите инкрементального поведения, установите max_steps вместо этого. Если установлен, max_steps должен быть None.
max_steps Общее количество шагов для обучения модели. Если None, обучаться бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. Если задано, steps должно быть None. Если OutOfRange или StopIteration произойдут в середине, обучение остановится до достижения 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 ни одной итерации, так как первый вызов выполнил все 100 шагов.
saving_listeners список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратных вызовов, которые выполняются непосредственно перед или после сохранения контрольной точки.
Возвращаемые значения
self, для цепочки вызовов.
Исключения
ValueError Если и steps, и max_steps не равны None.
ValueError Если 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/r2.4/api_docs/python/tf/estimator/LinearRegressor

Spec-Zone.ru

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