Spec-Zone.ru › TensorFlow 2.9

tf.estimator.LinearClassifier

Просмотреть исходный код на GitHub

Модель линейного классификатора.

Предупреждение: Эстиматоры не рекомендуются для нового кода. Эстиматоры используют код в стиле v1.Session, который сложнее написать правильно, и может вести себя непредсказуемо, особенно при объединении с кодом TF 2. Эстиматоры подпадают под наши гарантии совместимости, но не будут получать исправлений, кроме исправлений уязвимостей безопасности. Подробности см. в руководстве по миграции.

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=tf.losses.Reduction.SUM_OVER_BATCH_SIZE,
    sparse_combiner='sum'
)

Обучает линейную модель для классификации экземпляров 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)

Вход train и evaluate должен иметь следующие особенности, в противном случае возникнет KeyError:

  • если weight_column не является None, признак с key=weight_column, значение которого является Tensor.
  • для каждого column в feature_columns:
    • если column является SparseColumn, признак с key=column.name значением value SparseTensor.
    • если column является WeightedSparseColumn, два признака: первый с key именем столбца идентификатора, второй с key именем столбца веса. Значение обоих признаков должно быть SparseTensor.
    • если column является RealValuedColumn, признак с key=column.name, значение которого является Tensor.

Функция потерь рассчитывается с использованием софтмакс-перекрестной энтропии.

Аргументы
feature_columns Итерируемый набор, содержащий все столбцы признаков, используемые моделью. Все элементы набора должны быть экземплярами классов, производных от FeatureColumn.
model_dir Директория для сохранения параметров модели, графа и т. д. Это также можно использовать для загрузки контрольных точек из директории в оценщик для продолжения обучения ранее сохраненной модели.
n_classes Количество классов меток. По умолчанию — бинарная классификация. Обратите внимание, что метки классов — это 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 _NumericColumn, созданная с помощью tf.feature_column.numeric_column, определяющая столбец признаков, представляющий веса. Используется для понижения или повышения весов примеров во время обучения. Умножается на потери 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 применяется weight_column.normalizer_fn для получения тензора весов.
label_vocabulary Список строк, представляющих возможные значения меток. Если указано, метки должны быть строкового типа и иметь любое значение в label_vocabulary. Если не указано, это означает, что метки уже закодированы как целые или плавающие числа в интервале [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. Также может быть строкой (одна 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 строковый путь вместо объекта WarmStartSettings, 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 потери обучения по партиям. По умолчанию SUM_OVER_BATCH_SIZE.
sparse_combiner Строка, определяющая способ уменьшения, если категориальный столбец является многозначным. Один из "mean", "sqrtn" и "sum" — это эффективные способы нормализации на уровне примеров, что может быть полезно для признаков «мешок слов». Для более подробной информации см. tf.feature_column.linear_model.
Возможные исключения
ValueError если n_classes < 2.
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, в которую выгружаются метрики оценки.

Аргументы
name Имя оценки, если пользователю необходимо выполнить несколько оценок на разных наборах данных, таких как на обучающих данных 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
)

Оценивает модель, используя данные оценки input_fn.

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

  • steps партий обработаны, или
  • input_fn вызывает исключение конца ввода (tf.errors.OutOfRangeError или StopIteration).
Аргументы
input_fn Функция, которая создает входные данные для оценки. См. Предопределенные оценщики для получения дополнительной информации. Функция должна создать и вернуть один из следующих вариантов:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходные данные объекта Dataset должны быть кортежем (features, labels) с теми же ограничениями, что и ниже.
  • Кортеж (features, labels): где features — tf.Tensor или словарь из имени признака в строковом формате к Tensor, и labels — Tensor или словарь из имени метки в строковом формате к Tensor. Оба features и labels потребляются model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входов.
steps Количество шагов для оценки модели. Если None, выполняет оценку до тех пор, пока input_fn не вызовет исключение конца ввода.
hooks Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook . Используются 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 новыми инициализированными Variables вместо тех, что восстановлены из контрольной точки.
name Имя оценки, если пользователю необходимо выполнить несколько оценок на разных наборах данных, таких как на обучающих данных 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, которая содержит значение глобального шага, для которого была выполнена эта оценка. Для предопределенных оценок словарь содержит loss (средняя потеря по мини-партням) и average_loss (средняя потеря на образец). Предопределенные классификаторы также возвращают accuracy. Предопределенные регрессоры также возвращают label/mean и prediction/mean .
Возможные 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 графы модели на основе этих признаков и меток и восстанавливает заданный контрольный пункт (или, если его нет, последний контрольный пункт) в графу. 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 в него записывается SavedModel , содержащий tf.MetaGraphDef для данного режима и его связанных подписей.

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

Для обучения и оценки train_op сохраняется в дополнительном наборе, а потеря, метрики и прогнозы 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 каталога assets.extra. Соответствующее значение — 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 нужно создать подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
input_receiver_fn_map Словарь соответствий между tf.estimator.ModeKeys и input_receiver_fn отображениями, где input_receiver_fn — это функция, не принимающая аргументы 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 протокол SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается последний найденный контрольный пункт в каталоге модели.
Returns
Путь к экспортированному каталогу в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если какой-либо input_receiver_fn имеет значение 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 графу вывода в формате SavedModel в указанный каталог.

Для подробного руководства по SavedModel см. Использование формата SavedModel.

Этот метод строит новую графу, сначала вызвав serving_input_receiver_fn для получения признаков Tensor, а затем вызвав Estimator's model_fn для генерации графы модели на основе этих признаков. Он восстанавливает заданный контрольный пункт (или, если его нет, последний 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 , возвращаемого model_fn, с именами, использующими те же ключи. Один из этих ключей всегда tf.saved_model.signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY, указывающий, какая подпись будет обслуживаться, когда запрос обслуживания не указывает её. Для каждой подписи выводы предоставляются соответствующими tf.estimator.export.ExportOutputs, а входные данные всегда являются входными приемниками, 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 каталога assets.extra. Соответствующее значение — 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 графы обучения/оценки/предсказания как SavedModel. Смотрите experimental_export_all_saved_models для полной документации.

Args
export_dir_base Строка, содержащая каталог, в котором нужно создать подкаталоги с отметкой времени, содержащие экспортированные SavedModels.
serving_input_receiver_fn Функция, которая не принимает аргументы 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 нужно ли записывать протокол SavedModel в текстовом формате.
checkpoint_path Путь к контрольному пункту для экспорта. Если None (по умолчанию), выбирается последний найденный контрольный пункт в каталоге модели.
experimental_mode Значение tf.estimator.ModeKeys , указывающее, какой режим будет экспортирован. Обратите внимание, что эта функция находится в стадии разработки.
Returns
Путь к экспортированному каталогу в виде объекта байтов.
Raises
ValueError если не предоставлен 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 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 прогнозы для заданных признаков.

Обратите внимание, что чередование двух результатов предсказания не работает. См.: вопрос/20506

END_OF_DOCUMENT_MARKER
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). Дополнительную информацию см. в разделе Предопределенные оценщики. Функция должна строить и возвращать один из следующих объектов:
  • tf.data.Dataset объект — Выходные данные объекта Dataset должны удовлетворять тем же ограничениям, что и ниже.
  • features — объект tf.Tensor или словарь, сопоставляющий имена признаков (строки) значениям признаков (Tensor). Признаки используются в model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
  • Кортеж, в котором в качестве признаков извлекается первый элемент.
predict_keys Список имен str, которые нужно предсказать. Используется, если tf.estimator.EstimatorSpec.predictions является dict. Если указан этот параметр, остальные предсказания из словаря будут отфильтрованы. Если не указан, возвращаются все предсказания.
hooks Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook. Используется для обратных вызовов внутри вызова предсказания.
checkpoint_path Путь к конкретному контрольному пункту для предсказания. Если не указан, используется последний контрольный пункт в model_dir. Если в model_dir нет контрольных пунктов, предсказание выполняется с использованием только что инициализированных Variables вместо восстановленных из контрольного пункта.
yield_single_examples Если True, возвращает всю партию целиком, как возвращает model_fn, вместо разбиения партии на отдельные элементы. Это полезно, если model_fn возвращает некоторые тензоры, размер первой размерности которых не равен размеру партии.
Возвращаемые значения
Оценённые значения тензоров predictions .
Исключения
ValueError Если длина партии предсказаний не одинаковая, а yield_single_examples имеет значение 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 использованием обучающих данных input_fn.

Аргументы
input_fn Функция, которая предоставляет входные данные для обучения в виде мини-пакетов. Дополнительную информацию см. в разделе Предопределенные оценщики. Функция должна строить и возвращать один из следующих объектов:
  • Объект tf.data.Dataset: Выходные данные объекта Dataset должны быть кортежем (features, labels) с теми же ограничениями, что и ниже.
  • Кортеж (features, labels): где features — это tf.Tensor или словарь, сопоставляющий имена признаков (строки) значениям признаков (Tensor), а labels — это tf.Tensor или словарь, сопоставляющий имена меток (строки) значениям меток (Tensor). И features, и labels используются в model_fn. Они должны соответствовать ожиданиям model_fn от входных данных.
hooks Список экземпляров подкласса tf.train.SessionRunHook . Используется для обратных вызовов внутри цикла обучения.
steps Количество шагов, на которых нужно обучить модель. Если не указано, обучение происходит 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 произойдет в общей сложности за 20 шагов. Если в процессе возникнет ошибка OutOfRange или StopIteration, обучение прекратится до достижения 20 шагов. Если вы не хотите иметь инкрементальное поведение, установите значение max_steps . Если установлено, max_steps должно быть None.
max_steps Общее количество шагов, на которых нужно обучить модель. Если не указано, обучение происходит бесконечно или до тех пор, пока input_fn не сгенерирует ошибку tf.errors.OutOfRange или исключение StopIteration. Если задано, то steps должно быть None. Если OutOfRange или StopIteration произойдёт в середине, обучение закончится 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 контрольных пунктов.
Возвращаемое значение
self, для цепочки вызовов.
Исключения
ValueError Если и steps, и max_steps не являются None.
ValueError Если steps или max_steps <= 0.

совместимость с eager выполнением

Оценщики могут использоваться при включенном eager-выполнении. Обратите внимание, что input_fn и все обработчики запускаются внутри контекста графа, поэтому они должны быть написаны таким образом, чтобы быть совместимыми с режимом графа. Обратите внимание, что input_fn код, использующий tf.data, как правило, работает как в режиме графа, так и в eager-режиме.

© 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/LinearClassifier

Spec-Zone.ru

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