TensorFlow定义"学习参数"的变量

学习参数的定义与输入的定义很像，分为直接定义和字典定义两部分。

这两种都是常见的使用方式，只不过在深层神经网络里由于参数过多，普遍使用第二种情况。

一直接定义

1 说明

通过tf.Variable可以对参数直接定义。

2 示例

# 模型参数
W = tf.Variable(tf.random_normal([1]), name="weight")
b = tf.Variable(tf.zeros([1]), name="bias")

二字典定义

1 说明

通过字典的方式定义和直接定义比较相似，只不过是堆叠到了一起。

2 关键代码

# 模型参数
paradict = {
    'w': tf.Variable(tf.random_normal([1])),
    'b': tf.Variable(tf.zeros([1]))
}
# 前向结构
z = tf.multiply(X, paradict['w'])+ paradict['b']

3 全部代码

import tensorflow as tf
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plotdata = { "batchsize":[], "loss":[] }
def moving_average(a, w=10):
    if len(a) < w:
        return a[:]    
    return [val if idx < w else sum(a[(idx-w):idx])/w for idx, val in enumerate(a)]
#生成模拟数据
train_X = np.linspace(-1, 1, 100)
train_Y = 2 * train_X + np.random.randn(*train_X.shape) * 0.3 # y=2x，但是加入了噪声
#图形显示
plt.plot(train_X, train_Y, 'ro', label='Original data')
plt.legend()
plt.show()
# 创建模型
# 占位符
X = tf.placeholder("float")
Y = tf.placeholder("float")
# 模型参数
paradict = {
    'w': tf.Variable(tf.random_normal([1])),
    'b': tf.Variable(tf.zeros([1]))
}
# 前向结构
z = tf.multiply(X, paradict['w'])+ paradict['b']
#反向优化
cost =tf.reduce_mean( tf.square(Y - z))
learning_rate = 0.01
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate).minimize(cost) #Gradient descent
# 初始化变量
init = tf.global_variables_initializer()
#参数设置
training_epochs = 20
display_step = 2
# 启动session
with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    # Fit all training data
    for epoch in range(training_epochs):
        for (x, y) in zip(train_X, train_Y):
            sess.run(optimizer, feed_dict={X: x, Y: y})
        #显示训练中的详细信息
        if epoch % display_step == 0:
            loss = sess.run(cost, feed_dict={X: train_X, Y:train_Y})
            print ("Epoch:", epoch+1, "cost=", loss,"W=", sess.run(paradict['w']), "b=", sess.run(paradict['b']))
            if not (loss == "NA" ):
                plotdata["batchsize"].append(epoch)
                plotdata["loss"].append(loss)
    print (" Finished!")
    print ("cost=", sess.run(cost, feed_dict={X: train_X, Y: train_Y}), "W=", sess.run(paradict['w']), "b=", sess.run(paradict['b']))
    #图形显示
    plt.plot(train_X, train_Y, 'ro', label='Original data')
    plt.plot(train_X, sess.run(paradict['w']) * train_X + sess.run(paradict['b']), label='Fitted line')
    plt.legend()
    plt.show()
    
    plotdata["avgloss"] = moving_average(plotdata["loss"])
    plt.figure(1)
    plt.subplot(211)
    plt.plot(plotdata["batchsize"], plotdata["avgloss"], 'b--')
    plt.xlabel('Minibatch number')
    plt.ylabel('Loss')
    plt.title('Minibatch run vs. Training loss')
     
    plt.show()
    print ("x=0.2，z=", sess.run(z, feed_dict={X: 0.2}))

4 运行结果

TensorFlow定义"学习参数"的变量

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