Program = Структура данных + Алгоритм
TensorFlow Program = Структура данных Tensor + Алгоритм в графе
Тензор и граф — ключевые понятия TensorFlow.
Основная структура данных в TensorFlow — это тензор, который представляет собой многомерный массив. Тензор похож на array
в numpy.
Есть два типа тензоров в зависимости от поведения: константа и переменная.
Значение константы не может быть переназначено на графе, в то время как переменной можно переназначить через такие операторы, как assign
.
Тип данных тензора в основном соответствует numpy.array
.
import numpy as np
import tensorflow as tf
i = tf.constant(1) # tf.int32 тип константы
l = tf.constant(1,dtype = tf.int64) # tf.int64 тип константы
f = tf.constant(1.23) #tf.float32 тип константы
d = tf.constant(3.14,dtype = tf.double) # tf.double тип константы
s = tf.constant("hello world") # tf.string тип константы
b = tf.constant(True) #tf.bool тип константы
print(tf.int64 == np.int64)
print(tf.bool == np.bool)
print(tf.double == np.float64)
print(tf.string == np.unicode) # tf.string тип не равен np.unicode типу
True
True
True
False
Каждый тип данных может быть представлен тензором разного ранга.
Скаляры — это тензоры с рангом = 0, массивы — с рангом = 1, матрицы — с рангом = 2.
Красочное изображение имеет три канала (RGB), которые могут быть представлены как тензор с рангом = 3.
Для видео существует временное измерение, поэтому его можно представить как тензор 4 ранга.
Интуитивный способ понять: количество квадратных скобок равно рангу тензора.
scalar = tf.constant(True) #Скаляр — это тензор ранга 0
print(tf.rank(scalar))
print(scalar.numpy().ndim) # tf.rank равен функции ndim в numpy
tf.Tensor(0, shape=(), dtype=int32)
0
vector = tf.constant([1.0,2.0,3.0,4.0]) #Вектор — это тензор ранга 1
print(tf.rank(vector))
print(np.ndim(vector.numpy()))
tf.Tensor(1, shape=(), dtype=int32)
1
matrix = tf.constant([[1.0,2.0],[3.0,4.0]]) #Матрица — это тензор ранга 2
print(tf.rank(matrix).numpy())
print(np.ndim(matrix))
2
2
tensor3 = tf.constant([[[1.0,2.0],[3.0,4.0]],[[5.0,6.0],[7.0,8.0]]]) # Тензор ранга 3
print(tensor3)
print(tf.rank(tensor3))
tf.Tensor(
[[[1. 2.]
[3. 4.]]
[[5. 6.]
[7. 8.]]], shape=(2, 2, 2), dtype=float32)
tf.Tensor(3, shape=(), dtype=int32)
tensor4 = tf.constant([[[[1.0,1.0],[2.0,2.0]],[[3.0,3.0],[4.0,4.0]]],
[[[5.0,5.0],[6.0,6.0]],[[7.0,7.0],[8.0,8.0]]]]) # Тензор ранга 4
print(tensor4)
print(tf.rank(tensor4))
tf.Tensor(
[[[[1. 1.]
[2. 2.]]
[[3. 3.]
[4. 4.]]]
[[[5. 5.]
[6. 6.]]
[[7. 7.]
[8. 8.]]]], shape=(2, 2, 2, 2), dtype=float32)
tf.Tensor(4, shape=(), dtype=int32)
Мы используем tf.cast для изменения типа данных тензоров.
Метод numpy()
предназначен для преобразования типа данных из тензора в массив numpy.
Метод shape
предназначен для проверки размера тензора.
h = tf.constant([123,456],dtype = tf.int32)
f = tf.cast(h,tf.float32)
print(h.dtype, f.dtype)
<dtype: 'int32'> <dtype: 'float32'>
y = tf.constant([[1.0,2.0],[3.0,4.0]])
print(y.numpy()) #Преобразовать в np.array
print(y.shape)
[[1. 2.]
[3. 4.]]
(2, 2)
u = tf.constant(u"Hello World")
print(u.numpy())
print(u.numpy().decode("utf-8"))
b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd \xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c'
Hello World
Обучаемые параметры в моделях обычно определяются как переменные.
# Значение константы НЕ изменяется. Переназначение создаёт новое пространство в памяти.
c = tf.constant([1.0,2.0])
print(c)
print(id(c))
c = c + tf.constant([1.0,1.0])
print(c)
print(id(c))
tf.Tensor([1. 2.], shape=(2,), dtype=float32)
5276289568
tf.Tensor([2. 3.], shape=(2,), dtype=float32)
5276290240
``` ```
v = tf.Variable([1.0,2.0],name = "v")
print(v)
print(id(v))
v.assign_add([1.0,1.0])
print(v)
print(id(v))
<tf.Variable 'v:0' shape=(2,) dtype=float32, numpy=array([1., 2.], dtype=float32)>
5276259888
<tf.Variable 'v:0' shape=(2,) dtype=float32, numpy=array([2., 3.], dtype=float32)>
5276259888
Пожалуйста, оставляйте комментарии в официальном аккаунте WeChat «Python与算法之美» (Elegance of Python and Algorithms), если хотите пообщаться с автором о содержании. Автор постарается ответить, учитывая ограниченное время.
Также приглашаем присоединиться к групповому чату с другими читателями, ответив 加群 (join group) в официальном аккаунте WeChat.
Вы можете оставить комментарий после Вход в систему
Неприемлемый контент может быть отображен здесь и не будет показан на странице. Вы можете проверить и изменить его с помощью соответствующей функции редактирования.
Если вы подтверждаете, что содержание не содержит непристойной лексики/перенаправления на рекламу/насилия/вульгарной порнографии/нарушений/пиратства/ложного/незначительного или незаконного контента, связанного с национальными законами и предписаниями, вы можете нажать «Отправить» для подачи апелляции, и мы обработаем ее как можно скорее.
Опубликовать ( 0 )