Spec-Zone.ru › TensorFlow 2.9

tf.estimator.DNNClassifier

Просмотреть исходный код на GitHub

Классификатор для моделей TensorFlow DNN.

Предупреждение: Эстиматоры не рекомендуются для нового кода. Эстиматоры используют код в стиле v1.Session, что усложняет правильную запись и может привести к неожиданному поведению, особенно при использовании совместно с кодом TF 2. Эстиматоры подпадают под наши гарантии совместимости, но не будут получать исправления, кроме исправлений уязвимостей безопасности. Подробности см. в руководстве по миграции.

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=tf.losses.Reduction.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 признаки, в противном случае возникнет 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 со значением столбца весов key. Значение обоих признаков должно быть SparseTensor.
    • Если column является DenseColumn, признак с именем key=column.name, значение которого является Tensor.

Функция потерь вычисляется с использованием перекрестной энтропии softmax.

Аргументы
hidden_units Последовательность числа скрытых узлов на слое. Все слои являются полносвязными. Например, [64, 32] означает, что первый слой имеет 64 узла, а второй — 32.
feature_columns Последовательность всех столбцов признаков, используемых моделью. Все элементы должны быть экземплярами классов, производных от _FeatureColumn.
model_dir Директория для сохранения параметров модели, графика и т. д. Также может использоваться для загрузки контрольных точек из директории в эстиматор для продолжения обучения ранее сохраненной модели.
n_classes Количество классов меток. По умолчанию 2 (бинарная классификация). Должно быть > 1.
weight_column Строка или NumericColumn, созданный с помощью tf.feature_column.numeric_column, определяющий столбец признаков, представляющий веса. Используется для понижения или повышения веса примеров во время обучения. 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, затем применяется weight_column.normalizer_fn, чтобы получить тензор весов.
label_vocabulary Список строк, представляющих возможные значения меток. Если задано, метки должны быть строкового типа и иметь любое значение в label_vocabulary. Если не задано, 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 задан, а метки являются строками.
optimizer Экземпляр tf.keras.optimizers.*, используемый для обучения модели. Также может быть строкой ('Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', SGD') или вызываемым объектом. По умолчанию оптимизатор Adagrad.
activation_fn Функция активации, применяемая к каждому слою. Если None, будет использована tf.nn.relu.
dropout Если не None, вероятность того, что заданная координата будет отброшена.
config Объект RunConfig для настройки параметров выполнения.
warm_start_from Путь к файлу контрольной точки для начального обучения или объект WarmStartSettings для полной настройки начального обучения. Если указан путь к файлу строки вместо объекта WarmStartSettings, все веса будут начальны, и предполагается, что словари и имена тензоров не изменены.
loss_reduction Один из tf.losses.Reduction кроме NONE. Описывает, как уменьшить функцию потерь на батче. По умолчанию SUM_OVER_BATCH_SIZE.
batch_norm Нужно ли использовать пакетную нормализацию после каждого скрытого слоя.
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 директории, куда сохраняются метрики оценки.

Аргументы
name Имя 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, представляющая путь к директории, содержащей метрики оценки.

evaluate

Просмотреть исходный код

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

Выполняет оценку модели с данными оценки input_fn.

Для каждого шага вызывает input_fn, который возвращает одну партию данных. Оценка выполняется до:

  • steps партий данных обработаны, или
  • input_fn возникает исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration).
Аргументы
input_fn Функция, которая строит входные данные для оценки. См. Предопределенные эстиматоры для получения дополнительной информации. Функция должна строить и возвращать 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 имени признака к Tensor и labels является Tensor или словарем имени метки к Tensor. И features и labels потребляются model_fn. Они должны удовлетворять ожиданию model_fn от входов.
steps Количество шагов 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 контрольных точек в model_dir нет, оценка выполняется с вновь инициализированным Variables вместо восстановленных из контрольной точки.
name Имя 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 ключами по имени, а также запись global_step, которая содержит значение глобального шага, для которого была выполнена эта оценка. Для предопределенных эстиматоров словарь содержит loss (средняя потеря на мини-батче) и average_loss (средняя потеря на пример). 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 в input_receiver_fn_map, этот метод создаёт новую графу, вызывая input_receiver_fn для получения признаков и меток Tensor. Затем этот метод вызывает Estimator's model_fn в переданном режиме, чтобы сгенерировать графу модели на основе этих признаков и меток, и восстанавливает заданный контрольный пункт (или, при его отсутствии, самый 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, создаётся каталог экспорта с отметкой времени ниже export_dir_base, и записывается SavedModel в него, содержащий tf.MetaGraphDef для данного режима и связанных подписей.

Для предсказания экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs возвращаемого model_fn, с именами, используемыми те же ключи. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая подпись будет использоваться, когда запрос обслуживания не указывает её. Для каждой подписи выходы предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutputs, а входные данные всегда являются входными приемниками, предоставляемыми serving_input_receiver_fn.

Для обучения и оценки, train_op хранится в дополнительной коллекции, а потеря, метрики и предсказания включены в SignatureDef для соответствующего 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 исходного файла, который будет скопирован. 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 создавать каталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
input_receiver_fn_map словарь соответствий tf.estimator.ModeKeys к input_receiver_fn, где input_receiver_fn - это 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 нужны.
as_text требуется ли запись протокола SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самый последний контрольный пункт, найденный в каталоге модели.
Returns
Путь к экспортированному каталогу как объект байтов.
Raises
ValueError если какой-либо input_receiver_fn имеет None, нет 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 графу вывода в SavedModel в заданный каталог.

Для подробного руководства по SavedModel, см. Использование формата SavedModel.

Этот метод создаёт новую графу, сначала вызывая serving_input_receiver_fn для получения признаков Tensor, а затем вызывая Estimator's model_fn для генерации графы модели на основе этих признаков. Он восстанавливает заданный контрольный пункт (или, если его нет, самый последний контрольный пункт) в эту графу в свежей сессии. Наконец, он создаёт каталог экспорта с отметкой времени под заданным export_dir_base, и записывает SavedModel в него, содержащий одну tf.MetaGraphDef сохранённую из этой сессии.

Экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs возвращаемого model_fn, с именами, используемыми те же ключи. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая подпись будет использоваться, когда запрос обслуживания не указывает её. Для каждой подписи выходы предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutputs, а входные данные всегда являются входными приемниками, предоставляемыми 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 исходного файла, который будет скопирован. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задаётся как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.

Параметр experimental_mode можно использовать для экспорта отдельной графы обучения/оценки/предсказания как SavedModel. См. experimental_export_all_saved_models для полной документации.

Args
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором создавать каталоги 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 нужны.
as_text требуется ли запись протокола SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самый 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 как объект байтов.
Raises
ValueError если нет serving_input_receiver_fn , нет 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 модель ещё не создала контрольный пункт.

get_variable_value

Просмотр исходного кода

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 модель ещё не создала 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 переключение двух выходов predict не работает. См.: вопрос/20506

Args
input_fn Функция, которая строит признаки. Предсказание продолжается до тех пор, пока input_fn не сгенерирует исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration). Дополнительная информация доступна в разделе Предварительно сконфигурированные оценщики. Функция должна строить и возвращать одно из следующего:
  • tf.data.Dataset объект — Выходы объекта Dataset должны соответствовать ограничениям, указанным ниже.
  • features — tf.Tensor или словарь строк имен признаков к Tensor. Признаки потребляются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
  • Кортеж, в этом случае первой извлекается item, как features.
predict_keys список str, имена ключей для предсказания. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если используется predict_keys, остальные значения предсказаний будут отфильтрованы из словаря. Если None, возвращаются все значения.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используется для обратного вызова внутри вызова предсказания.
checkpoint_path Путь к определенному контрольному пункту для предсказания. Если None, 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 разбиения партии на отдельные элементы. Это полезно, если model_fn возвращает некоторые тензоры, первая размерность которых не равна размеру партии.
Yields
Оцененные значения тензоров predictions .
Raises
ValueError Если длина партии предсказаний не совпадает, и yield_single_examples имеет True значение.
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 использованием обучающих данных input_fn.

Args
input_fn Функция, которая предоставляет входные данные для обучения в виде мини-пакетов. Дополнительная информация доступна в разделе Предварительно сконфигурированные оценщики. Функция должна строить и возвращать 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 строк имён признаков к Tensor, и labels — Tensor или словарь строк имён меток к Tensor. И features, и labels потребляются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
hooks Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook . Используется для обратного вызова внутри цикла обучения.
steps Количество шагов для 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 вы вызываете train(steps=10) дважды, обучение происходит в общей сложности 20 шагов. Если OutOfRange или StopIteration произойдёт в середине, обучение завершится до 20 шагов. Если вы не хотите инкрементального поведения, пожалуйста, установите max_steps. Если установлено, max_steps должно быть None.
max_steps Общее количество шагов для 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 в середине, обучение завершится 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 будет выполнять итераций, поскольку первый выполнил все 100 шагов.
saving_listeners список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратного вызова, который выполняется непосредственно перед или после сохранения контрольных точек.
Returns
self, для цепочки вызовов.
Raises
ValueError Если и steps, и max_steps не являются None.
ValueError Если либо steps, либо max_steps <= 0.

совместимость с eager-режимом

Оценка можно использовать при включённом 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 с использованием tf.data обычно работает в обоих режимах — граф и eager.

© 2022 The TensorFlow Authors. All rights reserved.
Licensed under the Creative Commons Attribution License 4.0.
Code samples licensed under the Apache 2.0 License.
https://www.tensorflow.org/versions/r2.9/api_docs/python/tf/estimator/DNNClassifier

Spec-Zone.ru

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