import tensorflow as tf # 导入TensorFlow的包
import numpy as np
#create data
x_data = np.random.rand(100).astype(np.float32)#随机生成100个32位浮点型数据
y_data = x_data*0.1 + 0.3#要使得weights接近0.1,biases接近0.3,也就是学习训练过程
###create tensorflow structure start ###
Weights = tf.Variable(tf.random_uniform([1],-1.0,1.0))#考虑到权重可能是一个矩阵的形式,所以大写W。
#定义参数要用到Variable,生成一个随机数,[1]表示一维,从-1到1
biases = tf.Variable(tf.zeros([1]))#偏置初始值为0,[1]为一维,训练的过程就是不断从初始值去接近0.1和0.3
y = Weights*x_data + biases #定义要预测的y的值
loss = tf.reduce_mean(tf.square(y-y_data))#计算预测的y和真实y的差距,刚开始loss会很大
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.5)#建立一个优化器来减小误差loss,提升参数的准确度,选择最基础的原始的梯度下降优化器,学习率0.5(学习率要小于1)
train = optimizer.minimize(loss)
init = tf.initialize_all_variables()#初始化所有变量
###create tensorflow structure end ###
#激活神经网络
sess = tf.Session()
sess.run(init)#也可以用with tf.Sess() as sess:
#开始训练
for step in range(201):
sess.run(train)
if step % 20 == 0:
print(step,sess.run(Weights),sess.run(biases))#每隔20次输出一次结果,在输出weights和biases时注意要sess.run()
写法2
import tensorflow as tf
import numpy as np
# 使用 NumPy 生成假数据(phony data), 总共 100 个点.
x_data = np.float32(np.random.rand(2, 100)) # 随机生成2行100列的一个矩阵
y_data = np.dot([0.100, 0.200], x_data) + 0.300#dot表示乘法,(1*2)*(2*100)=(1*100),最终得到1*100的一个向量
#print(x_data)
#print(x_data)
# 构造一个线性模型
b = tf.Variable(tf.zeros([1]))
W = tf.Variable(tf.random_uniform([1, 2], -1.0, 1.0))#生成一个1*2维的矩阵,在(-1,1)之间
y = tf.matmul(W, x_data) + b#mutual矩阵相乘
# 最小化方差
loss = tf.reduce_mean(tf.square(y - y_data))
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.5)
train = optimizer.minimize(loss)
# 初始化变量
init = tf.initialize_all_variables()
# 启动图 (graph)
sess = tf.Session()
sess.run(init)
# 拟合平面
for step in range(0, 201):
sess.run(train)
if step % 20 == 0:
print(step, sess.run(W), sess.run(b))
import tensorflow as tf
matrix1 = tf.constant([[3,3]])#定义一个一行两列的矩阵
matrix2 = tf.constant([[2],
[2]])#定义一个一行两列的矩阵
product = tf.matmul(matrix1,matrix2) #矩阵相乘
#method 1
# sess = tf.Session()
# result = sess.run(product)
# print(result)
# sess.close()#可有可无
# method2
with tf.Session() as sess:
result2 = sess.run(product)
print(result2)
import tensorflow as tf
state = tf.Variable(0,name='counter')#定义一个变量,值为0,名为counter
# print(state.name)#输出结果:counter:0
one = tf.constant(1)#设置常量值为1
new_value = tf.add(state,one)#变量state+常量one赋值给新变量new_value
update = tf.assign(state,new_value)#更新state的值(将new_value赋值给state)
init = tf.initialize_all_variables()#初始化所有变量,如果定义了变量,一定要写这一句
#使用with语句session会话,不需要sess.close()
with tf.Session() as sess:
sess.run(init)#在session中一定要run一次init
for _ in range(3):
sess.run(update)
print(sess.run(state))
import tensorflow as tf
input1 = tf.placeholder(tf.float32)
input2 = tf.placeholder(tf.float32)
output = tf.multiply(input1,input2)
# init = tf.initialize_all_variables()
with tf.Session() as sess:
# sess.run(init)
print(sess.run(output,feed_dict={input1:[7.],input2:[2.]}))#placeholder相当于一个占位符,在输出的时候用到时再给定值。
#feed_dict是一个字典形式。[7.]就是[7.0]
4、 搭建神经网络(最终拟合红线有问题没出来)
import tensorflow as tf
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt#可视化
# 定义一个神经层
def add_layer(inputs,in_size,out_size,activation_function=None):
Weights = tf.Variable(tf.random_normal([in_size,out_size]))#随机变量normal
biases = tf.Variable(tf.zeros([1,out_size])+0.1)#1行,out_size列,初始值不为0,加0.1
Wx_plus_b = tf.matmul(inputs,Weights)+biases#预测值没有被激活之前被存储在这个变量里,matmul是矩阵相乘
#激活
if activation_function is None:
outputs = Wx_plus_b
else:
outputs = activation_function(Wx_plus_b)
return outputs
#构造训练集数据,300个样本点,特征维度1维
x_data = np.linspace(-1,1,300)[:,np.newaxis]#x_data是-1到1之间的300个数,[]中的意思是加一个维度,,变为矩阵,300行 1列
noise = np.random.normal(0,0.05,x_data.shape)#生成一些随机噪声,更像真实数据。平均值为0,标准差是0.05,和x_data一样的格式
y_data= np.square(x_data)-0.5 + noise#非线性函数,x的平方赋值给y,最后减去0.5
xs = tf.placeholder(tf.float32,[None,1])#x_data的结构,行不定,列为1
ys = tf.placeholder(tf.float32,[None,1])
#神经网络解释:输入只有一个属性(一列),就是一个神经元,输出也是一个属性(一列),即一个神经元。现在隐藏层设定10个神经元
layer1 = add_layer(xs,1,10,activation_function=tf.nn.sigmoid)#隐藏层1输入为xs,输入为1列,输出为10列,layer1就相当于隐藏层的输出
prediction = add_layer(layer1,10,1,activation_function=None)#输出层定义,输入数据为layer1,即10列,输出为1即结果1列
loss = tf.reduce_mean(tf.reduce_sum(tf.square(ys-prediction),
reduction_indices=[1]))#损失函数,计算误差,对于每一个差值计算平方square,再求和reduce_sum算出所有值,再平均
#reduction_indices=[1]表示按行求和,0表示按列求和
train_step = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.1).minimize(loss)#学习率0.1
#每一步训练都使用优化器来对loss进行更正
init = tf.initialize_all_variables()
# with tf.Session() as sess:
sess = tf.Session()
sess.run(init)
#可视化操作
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1,1,1)
ax.scatter(x_data,y_data)
plt.ion()
plt.show()
for i in range(1000):
sess.run(train_step,feed_dict={xs:x_data,ys:y_data})#使用xs和ys的意义是不把程序写死,xs和ys作形参
if i%50 == 0:
# print(sess.run(loss,feed_dict={xs:x_data,ys:y_data}))
# try:
# ax.lines.remove(lines[0])#抹除掉lines的第一个单位
# except Exception:
# pass
# prediction_value = sess.run(prediction,feed_dict={xs:x_data})
# lines = ax.plot(x_data,prediction_value,'r-',lw=5)#用宽度为5红色的线把根据x_data预测的值画出来
# #如果想在if语句中每循环一次就画一次线,就需要抹除掉
# plt.pause(0.1)#暂停0.1秒继续显示
prediction_value = sess.run(prediction, feed_dict={xs: x_data})
lines = ax.plot(x_data,prediction_value,'r-',lw=5)#用宽度为5红色的线把根据x_data预测的值画出来