微信小程序TensorFlow.js(一) 安装部署及一个简单的演示

参考官方文档

TensorFlow.js 微信小程序插件

介绍及部署

TensorFlow.js是谷歌开发的机器学习开源项目，致力于为javascript提供具有硬件加速的机器学习模型训练和部署。 TensorFlow.js 微信小程序插件封装了TensorFlow.js库，用于提供给第三方小程序调用。

添加插件

在使用插件前，首先要在小程序管理后台的 “设置-第三方服务-插件管理” 中添加插件。开发者可登录小程序管理后台，通过 appid [wx6afed118d9e81df9] 查找插件并添加。本插件无需申请，添加后可直接使用。

引入插件代码包

使用插件前，使用者要在 app.json 中声明需要使用的插件，例如：
代码示例：

{
  ...
  "plugins": {
    "tfjsPlugin": {
      "version": "0.0.6",
      "provider": "wx6afed118d9e81df9"
    }
  }
  ...
}

引入TensorFlow.js npm

TensorFlow.js 最新版本是以npm包的形式发布，小程序需要使用npm或者yarn来载入TensorFlow.js npm包。也可以手动修改 package.json 文件来加入。
TensorFlow.js有一个联合包 - @tensorflow/tfjs，包含了四个分npm包：

• tfjs-core: 基础包
• tfjs-converter: GraphModel 导入和执行包
• tfjs-layers: LayersModel 创建，导入和执行包
• tfjs-data：数据流工具包

对于小程序而言，由于有2M的app大小限制，不建议直接使用联合包，而是按照需求加载分包。
如果小程序只需要导入和运行GraphModel模型的的话，建议只加入tfjs-core和tfjs-converter包。这样可以尽量减少导入包的大小。
如果需要创建,导入或训练LayersModel模型，需要再加入 tfjs-layers包。
下面的例子是只用到tfjs-core和tfjs-converter包。代码示例：

{
  "name": "yourProject",
  "version": "0.0.1",
  "main": "dist/index.js",
  "license": "Apache-2.0",
  "dependencies": {
    "@tensorflow/tfjs-core": "1.2.7"，
    "@tensorflow/tfjs-converter": "1.2.7"
  }
}

参考小程序npm工具文档如何编译npm包到小程序中。
注意 请从微信小程序开发版Nightly Build更新日志下载最新的微信开发者工具，保证版本号>=v1.02.1907022.

Polyfill fetch 函数

如果需要使用tf.loadGraphModel或tf.loadLayersModel API来载入模型，小程序需要按以下流程填充fetch函数：
1 如果你使用npm, 你可以载入fetch-wechat npm 包

{
  "name": "yourProject",
  "version": "0.0.1",
  "main": "dist/index.js",
  "license": "Apache-2.0",
  "dependencies": {
    "@tensorflow/tfjs-core": "1.2.7"，
    "@tensorflow/tfjs-converter": "1.2.7"，
    "fetch-wechat": "0.0.3"
  }
}

2 也可以直接拷贝以下文件到你的javascript源目录：

https://cdn.jsdelivr.net/npm/[email protected]/dist/fetch_wechat.min.js

在app.js的onLaunch里调用插件configPlugin函数

var fetchWechat = require('fetch-wechat');
var tf = require('@tensorflow/tfjs-core');
var plugin = requirePlugin('tfjsPlugin');
//app.js
App({
  onLaunch: function () {
    plugin.configPlugin({
      // polyfill fetch function
      fetchFunc: fetchWechat.fetchFunc(),
      // inject tfjs runtime
      tf,
      // provide webgl canvas
      canvas: wx.createOffscreenCanvas()
    });
  }
});

组件设置完毕就可以开始使用 TensorFlow.js库的API了。

以上均为引用，特此声明

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以上为TensorFlow.js微信小程序的部署工作，下面介绍一个例子。

例子：TensorFlow.js官网在配置tfjs时提供的例子: 链接

import * as tf from '@tensorflow/tfjs';

//定义一个线性回归模型。
const model = tf.sequential();
model.add(tf.layers.dense({units: 1, inputShape: [1]}));

model.compile({loss: 'meanSquaredError', optimizer: 'sgd'});

// 为训练生成一些合成数据
const xs = tf.tensor2d([1, 2, 3, 4], [4, 1]);
const ys = tf.tensor2d([1, 3, 5, 7], [4, 1]);

// 使用数据训练模型
model.fit(xs, ys, {epochs: 10}).then(() => {
  // 在该模型从未看到过的数据点上使用模型进行推理
  model.predict(tf.tensor2d([5], [1, 1])).print();
  //  打开浏览器开发工具查看输出
});

在项目下新建myModule文件夹，创立module.js文件，文件内容即为以上代码。此程序是在浏览器的控制台进行输出，不直接显示在前端。
下面引用module.js。在app.js中写入以下代码：

//导入模型
const module = require('./myModule/module.js');

此时出现了一个问题

原因：忘了安装@tensorflow/tfjs

npm install @tensorflow/tfjs

控制台能够正确输出如下图：

微信小程序的TensorFlow.js完成。

---

注：控制台在输出时报如下警告

WebGL 是一种 3D 绘图标准，这种绘图技术标准允许把 JavaScript 和 OpenGL ES 2.0 结合在一起，通过增加 OpenGL ES 2.0 的一个 JavaScript 绑定，WebGL 可以为 HTML5 Canvas 提供硬件 3D 加速渲染，这样 Web 开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了，还能创建复杂的导航和数据视觉化。
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