tensorflow之mnist实例

参考:www.cnblogs.com/denny402/p/5853538.html
www.tensorfly.cn/tfdoc/tutorials/mnist_pros.html更好

import input_data
mnist = input_data.read_data_sets('MNIST_data', one_hot=True)

这里,mnist是一个轻量级的类。它以Numpy数组的形式存储着训练、校验和测试数据集。同时提供了一个函数,用于在迭代中获得minibatch,后面我们将会用到。

Tensorflow依赖于一个高效的C++后端来进行计算。与后端的这个连接叫做session。一般而言,使用TensorFlow程序的流程是先创建一个图,然后在session中启动它。

这里,我们使用更加方便的InteractiveSession类。通过它,你可以更加灵活地构建你的代码。它能让你在运行图的时候,插入一些计算图,这些计算图是由某些操作(operations)构成的。这对于工作在交互式环境中的人们来说非常便利,比如使用IPython。如果你没有使用InteractiveSession,那么你需要在启动session之前构建整个计算图,然后启动该计算图。

计算图

为了在Python中进行高效的数值计算,我们通常会使用像NumPy一类的库,将一些诸如矩阵乘法的耗时操作在Python环境的外部来计算,这些计算通常会通过其它语言并用更为高效的代码来实现。

但遗憾的是,每一个操作切换回Python环境时仍需要不小的开销。如果你想在GPU或者分布式环境中计算时,这一开销更加可怖,这一开销主要可能是用来进行数据迁移。
TensorFlow也是在Python外部完成其主要工作,但是进行了改进以避免这种开销。其并没有采用在Python外部独立运行某个耗时操作的方式,而是先让我们描述一个交互操作图,然后完全将其运行在Python外部。这与Theano或Torch的做法类似。因此Python代码的目的是用来构建这个可以在外部运行的计算图,以及安排计算图的哪一部分应该被运行。详情请查看基本用法中的计算图表一节。

变量需要通过seesion初始化后,才能在session中使用。这一初始化步骤为,为初始值指定具体值(本例当中是全为零),并将其分配给每个变量,可以一次性为所有变量完成此操作。
 sess.run(tf.initialize_all_variables())
train_step = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.01).minimize(cross_entropy)
这一行代码实际上是用来往计算图上添加一个新操作,其中包括计算梯度,计算每个参数的步长变化,并且计算出新的参数值。返回的train_step操作对象,在运行时会使用梯度下降来更新参数。因此,整个模型的训练可以通过反复地运行train_step来完成。

那么我们的模型性能如何呢?

首先让我们找出那些预测正确的标签。tf.argmax 是一个非常有用的函数,它能给出某个tensor对象在某一维上的其数据最大值所在的索引值。由于标签向量是由0,1组成,因此最大值1所在的索引位置就是类别标签,比如tf.argmax(y,1)返回的是模型对于任一输入x预测到的标签值,而 tf.argmax(y_,1) 代表正确的标签,我们可以用 tf.equal 来检测我们的预测是否真实标签匹配(索引位置一样表示匹配)。

correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y,1), tf.argmax(y_,1))

这里返回一个布尔数组。为了计算我们分类的准确率,我们将布尔值转换为浮点数来代表对、错,然后取平均值。例如:[True, False, True, True]变为[1,0,1,1],计算出平均值为0.75。

accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, "float"))

       为了创建这个模型,我们需要创建大量的权重和偏置项。这个模型中的权重在初始化时应该加入少量的噪声来打破对称性以及避免0梯度。由于我们使用的是 ReLU神经元,因此比较好的做法是用一个较小的正数来初始化偏置项,以避免神经元节点输出恒为0的问题(dead neurons)。为了不在建立模型的时候反复做初始化操作,我们定义两个函数用于初始化。
TensorFlow的tf.nn.dropout操作除了可以屏蔽神经元的输出外,还会自动处理神经元输出值的scale。所以用dropout的时候可以不用考虑scale。

test_acc=accuracy.eval(feed_dict={x: mnist.test.images, y_actual: mnist.test.labels, keep_prob: 1.0})#
print "test accuracy %g"%test_acc

#上面会出错,应该是数据量多了,因为换成 batch = mnist.train.next_batch(400)不会错,但是换

batch = mnist.train.next_batch(500)甚至1000就会出错了,换成py的格式,但是:

step 9700, training accuracy 1
step 9800, training accuracy 1
step 9900, training accuracy 1
test accuracy 0 #或者反正很低,但是最起码不会奔溃啊~
(tensorflow) echo@echo-PC:~$ python 

首先解决为啥终端那么低的问题:(这个问题先不管,现在知道的是,在jupyter端,又不出现以上问题了(20000的循环训练之后也没有内存奔溃的错误了),真是神经病,难道有时候找不到问题,最好重启以下jupyter??)## Refer to http://caffe.berkeleyvision.org/installation.html

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