拟合线性平面

不仅刚开始学习TensorFlow,就连Python也是刚上手。对于代码中的某些函数不很明白,所以打算边运行边调试,看看这些语句会产生什么东西。下面先放出代码和运行结果,然后逐句剖析代码。

代码:

<pre>
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)) # 随机输入
y_data = np.dot([0.100, 0.200], x_data) + 0.300

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))
y = tf.matmul(W, x_data) + b

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))
</pre>

结果:

<pre>
0 [[-0.62681621 0.8956036 ]] [ 0.55624533]
20 [[-0.07822994 0.29091078]] [ 0.33930907]
40 [[ 0.05776684 0.21007288]] [ 0.31511602]
60 [[ 0.08916989 0.19971299]] [ 0.30532804]
80 [[ 0.09701692 0.19925731]] [ 0.30180326]
100 [[ 0.09913072 0.19964069]] [ 0.30059773]
120 [[ 0.09973642 0.19986197]] [ 0.30019596]
140 [[ 0.099918 0.19995138]] [ 0.30006385]
160 [[ 0.09997409 0.19998357]] [ 0.30002069]
180 [[ 0.09999172 0.19999455]] [ 0.30000672]
200 [[ 0.09999731 0.19999819]] [ 0.30000219]
</pre>

逐句剖析:

1)x_data到底是什么?
<pre>

x_data = np.float32(np.random.rand(2, 5))
print(x_data)
[[ 0.84190673 0.23715617 0.10634095 0.03980473 0.5689218 ]
[ 0.39800221 0.54160982 0.50710446 0.44064671 0.69939655]]
</pre>

np.random.rand(2,5)随机生成一个两行五列的列表,np.float32()保证其每个元素的类型为np.float32类型。(原代码为(2,100),此处为了方便查看显示了(2,5)的。)

2)y_data是什么?
<pre>
y_data = np.dot([0.100, 0.200], x_data) + 0.300
</pre>

[0.100, 0.200](1×2矩阵)与x_data(2×100矩阵)的矩阵乘积(1×100),再给其中每一个元素加上0.3,即相当于100个下面的式子:
<pre>y_data = W1x1+W2x2+b</pre>

Tips:平面方程的一般式为
<pre>Ax+By+Cz+D=0,其中A,B,C,D为已知常数,并且A,B,C不同时为零。</pre>

3)看看b = tf.Variable(tf.zeros([1]))
<pre>

print(tf.Variable(tf.zeros([1])))
Tensor("zeros:0", shape=(1,), dtype=float32)
</pre>

b是一个张量,具体看看TensorFlow对张量的定义:

TensorFlow用张量这种数据结构来表示所有的数据.你可以把一个张量想象成一个n维的数组或列表.一个张量有一个 静态 类型和 动态 类型的维数.
来源(http://www.tensorfly.cn/tfdoc/resources/dims_types.html)

看到这里还是有点迷啊!先放过他,往后面去看看,说不定有什么启发。

4)看看W = tf.Variable(tf.random_uniform([1, 2], -1.0, 1.0))
<pre>
tf.random_uniform(shape,minval=0,maxval=None,dtype=tf.float32,seed=None,name=None)
</pre>

用于生成均匀分布随机数Tensor,尺寸是shape,范围为[minval,maxval]。

5)看看y = tf.matmul(W, x_data) + b
其中W的shape是(1,2),x_data的shape是(2,100),做矩阵相乘,得到shape为(1,100),b的shape是(1,),对应相加。
<pre>
b = tf.Variable(tf.zeros([1]))
W = tf.Variable(tf.random_uniform([1, 2], -1.0, 1.0))
y = tf.matmul(W, x_data) + b
</pre>

上面三句构成一个线性模型。

6)代价函数与优化目标
<pre>
loss = tf.reduce_mean(tf.square(y - y_data))
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.5)
train = optimizer.minimize(loss)
</pre>

loss表示代价函数,取y和y_data差值平方的均值。
optimizer表示使用梯度下降算法,学习速率为0.5。
train表示优化目标,即最小化loss。

7)启动会话,开始训练,即拟合平面。
<pre>

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))</pre>

训练201次,每隔20次输出一次目前的W和b。注意要输出W和b(Tensor)的方式。

总结:

在例程中首先使用 NumPy 生成假数据(phony data),即需要被拟合的平面;然后构建假设模型;确定了代价函数、优化方法和优化目标;最后开启会话,在会话中进行训练,输出需要确定的W和b。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,271评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,275评论 2 380
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,151评论 0 336
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,550评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,553评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,559评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,924评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,580评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,826评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,578评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,661评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,363评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,940评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,926评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,156评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,872评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,391评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 简单线性回归 import tensorflow as tf import numpy # 创造数据 x_dat...
    CAICAI0阅读 3,538评论 0 49
  • TF API数学计算tf...... :math(1)刚开始先给一个运行实例。tf是基于图(Graph)的计算系统...
    MachineLP阅读 3,432评论 0 1
  • 今天是星期三,今天我们早上考的是数学。我考完试跟大家讨论几道题,还跟我们年级月考,考第一,第四,第七的学霸君...
    山榛隰苓阅读 193评论 1 0
  • 今早刚醒,收到朋友的微信@我,说「作词」App登上苹果Appstore,被推荐为优秀新App。迷糊中打开App S...
    杨夏阅读 297评论 0 0
  • 指尖欢怅,雾气熏呛。 临床变态的狂想,现实划破了旧伤。 玫瑰血红的藏,香水病态的靓。 情意,乖张。 杯水鲜红了想象...
    爬山猫阅读 741评论 33 40