線性、邏輯回歸。input_fn()建立簡單兩個特征列數據,用特證列API建立特征列。特征列傳入LinearClassifier建立邏輯回歸分類器,fit()、evaluate()函數,get_variable_names()得到所有模型變量名稱。可以使用自定義優化函數,tf.train.FtrlOptimizer(),可以任意改動傳到LinearClassifier。
隨機森林。包含多個決策樹分類器及回歸算法。處理不平衡分類資料集,極大平衡誤差。Kaggle數據科學競賽,延伸版XGBoost。
TensorForestEstimator,tensor_forest.ForestHParams設置隨機森林參數,多少棵樹、節點數目上限、特征類別數目。
傳進TensorForestEstimator初始化隨機森林Estimator。數據特征列、類別列轉換成float32格式,保證TensorForestExtimator訓練更快擬合。Scikit-learn風格fit()方法。
隨機森林容易過擬合,常用防止過擬合方法是損失減少的速度變慢或完全停止減少,提前停止模型訓練。Monitor模塊。random_forest模塊自帶LossMonitor。設定每隔100步Monitor檢查損失減少速度,連續100次迭代損失沒有減少,Monitor停止整個模型訓練。
K均值聚類。多維空間每個點劃分到K個聚類,每個點屬于離它最近均值對應聚類。NumPy制造適合做聚類數據。make_random_centers函數隨機生成num_dims個維度數據集聚類num_centers個中心點。make_random_points函數根據生成聚類中心點隨便生成num_points個點。生成10000個點,6個隨機聚類中心點。factorization模塊KMeans初始化聚類方法,隨機初始化RANDOM_INIT,傳入RunConfig和、聚類中心數初始化KMeans Estimator對象,Scikit-learn風格fit()、predict()。KMeans clusters()函數看訓練數據集每個點聚類分布。KMeans Estimator,predict()預測新數據點聚類,score()預測每個點和最近聚類距離總和,transform()計算每個點和模型判斷聚類中心距離。
支持向量機。各種不同kernel或不同距離方程,針對不同特征數據建立不同線性及非線性模型。同時最小化經驗誤差與最大化幾何邊緣區,最大邊緣區分類器。文本、圖像分類。TF.Learn SVM Extimator API建立支持向量機模型。定義input_fn()建立有兩個數據特征列、一個ID列、一個標識列模擬數據。contrib.layers FeatureColumn API 將feature1?feature2轉換方便Estimator的FeatureColumn。特征列、ID列傳入SVM初始化支持向量機,參數調節。l1_regularization、l2_regularization加正規化防止過度擬合問題(特征過多、例子不多,容易發生)。fit()、predict()。
DataFrame。TF.Learn包括獨立DataFrame模塊。類似Pandas、Spark、R編程語言DataFrame。提供TF.Learn讀入數據迭代,讀入各種數據類型(pandas.DataFrame、tensorflow.Example、NumPy),FeedingQueueRunner數據分批讀入,存在Queue,方便Estimator模型訓練。NumPy eye()建簡單對角矩陣,TensorFlowDataFrame.from_numpy()把NumPy矩陣轉為TensorFlow DataFrame。可以像Pandas讀入各種文件類型。
用TensorFlowDataFrame讀入文件或數據類型后,run()制造數據批量(batch)生成器,Python yield生成generator,生成器維持數據列名和數據字典mapping。調節number_batches選擇生成batch數量,選擇性用自己的graph、session,數據batch存到session coordinator。batch()重新改變batch大小。數據洗一遍打亂順序。split(),DataFrame分多個。select_rows()選擇具體行數據。
監督器Monitors。TF.Learn自帶Monitor,各種logging及監督控制訓練過程。5個等級log,嚴重性最小到最大排列,DEBUG、INFO、WARN、ERROR、FATAL。選擇只打印設置等級或更嚴重的log。TensorFlow默認log等級 WARN。模型訓練log,設INFO。CaptureVariable 指定變量值存儲到Collection。PrintTensor打印Tensor值。SummarySaver存儲Summary協議緩沖(Protocol Buffer)。ValidationMonitor訓練打印多個評估Metrics,監督模型訓練,提前停止訓練防止模型過度擬合。
TF.Learn自帶learn.datasets.base.load_csv()讀入CSV數據文件。定義評估模型metrics字典,contrib.metrics模塊streaming_accuracy、streaming_precision、streaming_recall評估模型準確度、精確度、召回率。validation_metrics建立validation_monitor,提供評估數據及目標。提供every_n_steps指示每50步實行ValidationMonitor。validation_metrics傳入metrics。early_stopping_netric提前停止監測metric。early_stopping_metric_minimize=True表明最小化前提供early_stopping_metric。early_stopping_rounds表明超過200步訓練損失不減少,ValidationMonitor停止Estimator訓練。
建立深度神經網絡分類器DNNClassifier,三層神經網絡,每層10?15、10個隱藏單元。分類器fit()指定監督器validation_monitor,指定多個監督器實現不同功能監督,validation_monitor,debug_monitor,print_monitor。
evaluate()、predict(),新數據評估模型準確度。
TF.Learn生成log及checkpoint文件可以直接讀入TensorBoard可視化。
參考資料:
《TensorFlow實戰》
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