tf.estimator.DNNRegressor
| Просмотреть исходный код на GitHub |
Регрессор для моделей TensorFlow DNN.
Наследуется от: Estimator, Estimator
tf.estimator.DNNRegressor(
hidden_units,
feature_columns,
model_dir=None,
label_dimension=1,
weight_column=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.DNNRegressor(
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.DNNRegressor(
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.DNNRegressor(
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.DNNRegressor(
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)
Вход train и evaluate должен содержать следующие атрибуты, в противном случае произойдет KeyError:
- если
weight_columnнеNone, атрибут сkey=weight_column, значение которого -Tensor. - для каждого
columnвfeature_columns:- если
columnявляетсяCategoricalColumn, атрибут сkey=column.name, значение которого -SparseTensor. - если
columnявляетсяWeightedCategoricalColumn, два атрибута: первый сkey- именем столбца, второй сkey- именем столбца весов. Значения обоих атрибутов должны бытьSparseTensor. - если
columnявляетсяDenseColumn, атрибут сkey=column.name, значение которого -Tensor.
- если
Функция потерь вычисляется с помощью среднеквадратичной ошибки.
| Аргументы | |
|---|---|
hidden_units | Последовательность количества скрытых узлов на каждом 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, производными от FeatureColumn. |
model_dir | Каталог для сохранения параметров модели, графа и т. д. Также может использоваться для загрузки контрольных точек из каталога в оценочный модуль для продолжения обучения ранее сохранённой модели. |
label_dimension | Количество целевых значений регрессии на пример. Это размер последнего измерения меток и логарифмов Tensor объектов (как правило, у них форма [batch_size, label_dimension]). |
weight_column | Строка или NumericColumn, созданный с помощью tf.feature_column.numeric_column, определяющий столбец признаков, представляющий собой веса. Используется для уменьшения или увеличения веса 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, затем применяется функция weight_column.normalizer_fn для получения тензора весов. |
optimizer | Экземпляр tf.keras.optimizers.*, используемый для обучения модели. Также может быть строкой (одним из 'Adagrad', 'Adam', 'Ftrl', 'RMSProp', SGD) или вызываемым объектом. По умолчанию используется оптимизатор Adagrad. |
activation_fn | Функция активации, применяемая к каждому слою. Если None, будет использоваться tf.nn.relu. |
dropout | Если не None, вероятность того, что определённая координата будет отброшена. |
config | Объект RunConfig для настройки параметров выполнения. |
warm_start_from | Путь к строковому файлу контрольной точки для предварительной загрузки, или объект WarmStartSettings для полной настройки предварительной загрузки. Если указан строковый путь вместо WarmStartSettings, то все веса загружаются предварительно, и предполагается, что словари и имена тензоров не изменены. |
loss_reduction | Один из tf.losses.Reduction за исключением NONE. Определяет, как уменьшить потерю обучения по пакету. По умолчанию SUM_OVER_BATCH_SIZE. |
batch_norm | Использовать ли батчингом нормализацию после каждого скрытого слоя. |
| Атрибуты | |
|---|---|
config | |
export_savedmodel | |
model_dir | |
model_fn | Возвращает model_fn, привязанный к self.params. |
params | |
Методы
eval_dir
eval_dir(
name=None
)
Показывает имя каталога, куда сохраняются метрики оценки.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Имя оценки, если требуется выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих данных и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются раздельно в tensorboard. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
| Строка, представляющая путь к каталогу, содержащему метрики оценки. |
evaluate
evaluate(
input_fn, steps=None, hooks=None, checkpoint_path=None, name=None
)
Выполняет оценку модели с использованием данных оценки input_fn.
На каждой итерации вызывает input_fn, которая возвращает одну партию данных. Оценка выполняется до тех пор, пока:
-
stepsпартий будут обработаны, или -
input_fnпроизойдёт исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeErrorилиStopIteration).
| Аргументы | |
|---|---|
input_fn | Функция, строящая входные данные для оценки. См. Предварительно настроенные оценочные модули для получения дополнительной информации. Функция должна создавать и возвращать один из следующих элементов:
|
steps | Количество шагов оценки модели. Если None, оценка производится до тех пор, пока input_fn не вызовет исключение конца ввода. |
hooks | Список экземпляров подкласса 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 требуется выполнить несколько оценок на разных наборах данных, например, на обучающих данных и тестовых данных. Метрики для разных оценок сохраняются в отдельных папках и отображаются раздельно в tensorboard. |
| Возвращаемое значение | |
|---|---|
Словарь, содержащий метрики оценки, указанные в model_fn с ключом по имени, а также запись global_step , которая содержит значение глобального шага, для которого была выполнена эта оценка. Для предварительно настроенных оценочных модулей словарь содержит loss (средняя потеря на мини-пакет) и average_loss (средняя потеря на образец). Предварительно настроенные классификаторы также возвращают accuracy. Предварительно настроенные 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 переданного режима через input_receiver_fn_map, этот метод создаёт новую диаграмму, 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 заданную контрольную точку (или, в случае отсутствия, последнюю контрольную точку) 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), так что до трёх tf.MetaGraphDefs сохраняются с одним набором переменных в одном каталоге SavedModel.
Для переменных и tf.MetaGraphDefs, создаётся каталог экспорта с отметкой времени в export_dir_base, и записывается SavedModel в него, содержащий tf.MetaGraphDef для заданного режима и связанных сигнатур.
Для предсказания, экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращённого из model_fn, с именами, соответствующими ключам. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая сигнатура будет использоваться, когда запрос на обслуживание не указывает её. Для каждой сигнатуры выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutputs, а входные данные всегда — получателями ввода, предоставленными serving_input_receiver_fn.
Для обучения и оценки train_op хранится в дополнительной коллекции, а потери, 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 директории assets.extra. Соответствующее значение — полный путь исходного файла, который необходимо скопировать. Например, простой случай копирования одного файла без переименования задаётся как {'my_asset_file.txt': '/path/to/my_asset_file.txt'}.
| Аргументы | |
|---|---|
export_dir_base | Строка, содержащая каталог, в котором будут созданы подкаталоги с отметками времени, содержащие экспортированные SavedModels. |
input_receiver_fn_map | Словарь соответствий tf.estimator.ModeKeys к input_receiver_fn отображениям, где input_receiver_fn — функция, не принимающая аргументов, и 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 | Нужно ли записывать прото SavedModel в текстовом формате. |
checkpoint_path | Путь к контрольной точке для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самая последняя контрольная точка, найденная внутри каталога модели. |
| Возвращает | |
|---|---|
| Путь к экспортированному каталогу в виде объекта байтов. |
| Возбуждает | |
|---|---|
ValueError | если любой input_receiver_fn является None, нет export_outputs, или не найдена контрольная точка. |
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 указанный каталог.
Подробное руководство по SavedModel см. в Использование формата SavedModel.
Этот метод создаёт новую графу, сначала вызывая serving_input_receiver_fn для получения признаков Tensors, а затем вызывая Estimator's model_fn для генерации графа модели на основе этих признаков. Он восстанавливает заданную контрольную точку (или, в случае отсутствия, последнюю контрольную точку) в эту графу в новой сессии. Наконец, он создаёт каталог экспорта с отметкой времени в каталоге export_dir_base, и записывает в него SavedModel с одной сохранённой tf.MetaGraphDef из этой сессии.
Экспортированный MetaGraphDef предоставит по одному SignatureDef для каждого элемента словаря export_outputs, возвращённого из model_fn, с именами, соответствующими ключам. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая сигнатура будет использоваться, когда запрос на обслуживание не указывает её. Для каждой сигнатуры выходные данные предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutputs, а входные данные всегда — получателями ввода, предоставленными 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 директории assets.extra. Соответствующее значение — полный путь исходного файла, который необходимо 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 отдельных графов обучения/оценки/предсказания как SavedModel. См. experimental_export_all_saved_models для полного описания.
| Аргументы | |
|---|---|
export_dir_base | Строка, содержащая каталог, в котором будут созданы подкаталоги с отметками 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 в экспортированном SavedModel, или None если дополнительные ресурсы не нужны. |
as_text | Нужно ли записывать прото SavedModel в текстовом формате. |
checkpoint_path | Путь к контрольной точке для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается самая последняя контрольная точка, найденная внутри каталога модели. |
experimental_mode | Значение tf.estimator.ModeKeys, указывающее режим, который будет экспортирован. Обратите внимание, что эта функция экспериментальная. |
| Возвращает | |
|---|---|
| Путь к экспортированному каталогу в виде объекта байтов. |
| Возбуждает | |
|---|---|
ValueError | если не указан serving_input_receiver_fn, нет export_outputs, или не найдена контрольная точка. |
get_variable_names
get_variable_names()
Возвращает список всех имён переменных в этой модели.
| Возвращает | |
|---|---|
| Список имён. |
| Возбуждает | |
|---|---|
ValueError | Если у Estimator ещё не создана контрольная точка. |
get_variable_value
get_variable_value(
name
)
Возвращает значение переменной по имени.
| Аргументы | |
|---|---|
name | Строка или список строк, имя тензора. |
| Возвращает | |
|---|---|
| Массив NumPy — значение тензора. |
| Возбуждает | |
|---|---|
ValueError | Если у Estimator ещё не создана контрольная точка. |
latest_checkpoint
latest_checkpoint()
Находит имя файла последней сохранённой контрольной точки в model_dir.
| Возвращает | |
|---|---|
Полный путь к последней контрольной точке или None если контрольная точка не найдена. |
predict
predict(
input_fn,
predict_keys=None,
hooks=None,
checkpoint_path=None,
yield_single_examples=True
)
Возвращает предсказания для заданных признаков.
Обратите внимание, что переплетение 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 входных данных (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration). См. Предопределённые оценщики для получения дополнительной информации. Функция должна создавать и возвращать одно из следующего:
|
predict_keys | Список str, имя ключей для предсказания. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если используется predict_keys, остальные предсказания из словаря будут отфильтрованы. Если None, возвращаются 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 только что инициализированными Variables вместо восстановленных из контрольной точки. |
yield_single_examples | Если False, возвращает всю партию, как возвращает model_fn, вместо того, чтобы разбить её на отдельные элементы. Это полезно, если model_fn возвращает некоторые тензоры, первая размерность которых не равна размеру партии. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
Оценённые значения тензоров predictions. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | Если длина пакета предсказаний не совпадает, и yield_single_examples равен True. |
ValueError | Если есть конфликт между predict_keys и predictions. Например, если predict_keys не равен 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 с использованием обучающих данных input_fn.
| Аргументы | |
|---|---|
input_fn | Функция, которая предоставляет обучающие данные в виде мини-пакетов. См. Предопределённые оценщики для получения дополнительной информации. Функция должна строить и возвращать одну из следующих структур:
|
hooks | Список экземпляров подклассов tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри цикла обучения. |
steps | Количество шагов 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 пошагово. Если вы вызываете train(steps=10) дважды, обучение выполняется в общей сложности 20 шагов. Если OutOfRange или StopIteration произойдёт в середине, обучение остановится до 20 шагов. Если вы не хотите пошагового поведения, установите max_steps вместо этого. Если установлено, max_steps должно быть None. |
max_steps | Общее количество шагов 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 остановится 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 выполнит никаких итераций, поскольку первый вызов выполнил все 100 шагов. |
saving_listeners | Список объектов CheckpointSaverListener. Используется для обратных вызовов, которые выполняются непосредственно перед или после сохранения контрольных точек. |
| Возвращаемые значения | |
|---|---|
self, для цепочки вызовов. |
| Исключения | |
|---|---|
ValueError | Если и steps, и max_steps не являются None. |
ValueError | Если либо steps, либо max_steps <= 0. |
совместимость с eager
Оценщики могут использоваться при включённом eager-вычислении. Обратите внимание, что input_fn и все хуки выполняются внутри контекста графа, поэтому они должны быть написаны таким образом, чтобы быть совместимыми с режимом графа. Обратите внимание, что код input_fn использующий tf.data обычно работает в обоих режимах: графа 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/DNNRegressor