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TensorFlow進(jìn)階學(xué)習(xí)定制模型和訓(xùn)練算法

更新時(shí)間：2023年07月23日 16:56:02 作者：小小張說故事

本文將為你提供關(guān)于 TensorFlow 的中級(jí)知識(shí)，你將學(xué)習(xí)如何通過子類化構(gòu)建自定義的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層，以及如何自定義訓(xùn)練算法，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

一、創(chuàng)建自定義層

在 TensorFlow 中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的每一層都是一個(gè)類，我們可以通過創(chuàng)建一個(gè)新的類并繼承 tf.keras.layers.Layer 來創(chuàng)建自定義層。

以下是一個(gè)創(chuàng)建具有 10 個(gè)隱藏單元的全連接層的例子：

class CustomDense(tf.keras.layers.Layer):
    def __init__(self, units=10):
        super(CustomDense, self).__init__()
        self.units = units

    def build(self, input_shape):
        self.w = self.add_weight(shape=(input_shape[-1], self.units),
                                 initializer='random_normal',
                                 trainable=True)
        self.b = self.add_weight(shape=(self.units,),
                                 initializer='zeros',
                                 trainable=True)

    def call(self, inputs):
        return tf.matmul(inputs, self.w) + self.b

# 使用 CustomDense 層創(chuàng)建模型
model = tf.keras.Sequential([
    CustomDense(10),
    tf.keras.layers.Activation('relu'),
    tf.keras.layers.Dense(1)
])

二、定制訓(xùn)練步驟

我們可以通過繼承 tf.keras.Model 類并覆蓋 train_step 方法來定制訓(xùn)練步驟。

class CustomModel(tf.keras.Model):
    def train_step(self, data):
        # 拆分?jǐn)?shù)據(jù)
        x, y = data
        with tf.GradientTape() as tape:
            y_pred = self(x, training=True)  # 正向傳播
            loss = self.compiled_loss(y, y_pred, regularization_losses=self.losses)
        # 計(jì)算梯度
        trainable_vars = self.trainable_variables
        gradients = tape.gradient(loss, trainable_vars)
        # 更新權(quán)重
        self.optimizer.apply_gradients(zip(gradients, trainable_vars))
        # 更新度量
        self.compiled_metrics.update_state(y, y_pred)
        return {m.name: m.result() for m in self.metrics}

三、使用自定義模型和訓(xùn)練步驟

下面，我們使用自定義的模型和訓(xùn)練步驟來進(jìn)行訓(xùn)練。

model = CustomModel([
    CustomDense(10),
    tf.keras.layers.Activation('relu'),
    tf.keras.layers.Dense(1)
])
model.compile(optimizer='adam',
              loss='binary_crossentropy',
              metrics=['accuracy'])
history = model.fit(train_data, train_labels, epochs=10)

通過 TensorFlow 提供的強(qiáng)大功能，我們不僅可以使用預(yù)定義的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層和訓(xùn)練算法，還可以自定義我們需要的特性。掌握了這些技術(shù)后，你就可以更靈活地使用 TensorFlow 進(jìn)行深度學(xué)習(xí)模型的構(gòu)建和訓(xùn)練了。

以上就是TensorFlow進(jìn)階學(xué)習(xí)定制模型和訓(xùn)練算法的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于TensorFlow模型訓(xùn)練算法的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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