Oideachadh TensorFlow do Luchd-tòiseachaidh
’S e TensorFlow aon de na frèamaichean as mòr-chòrdte airson ionnsachadh domhainn agus ionnsachadh innealan. Air a leasachadh leis an sgioba Google Brain, chaidh TensorFlow a chleachdadh gu farsaing ann an iomadh pròiseact rannsachaidh agus tagraidhean gnìomhachais. Tha an t-artaigil seo a’ toirt seachad oideachadh ceum air cheum gus do chuideachadh, mar neach-tòiseachaidh, gus tòiseachadh le TensorFlow.
1. A’ Tuigsinn Bun-bheachdan TensorFlow
Mus tòisich sinn air TensorFlow a stàladh agus a chleachdadh, tha e cudromach tuigsinn dè a th’ ann an TensorFlow agus na bun-bheachdan air a chùlaibh. Tha TensorFlow na fhrèam-obrach stòr fosgailte airson àireamhachd àireamhach agus ionnsachadh innealan. Bidh e a’ cleachdadh ghrafaichean sruthadh dàta gus obrachaidhean àireamhach a dhèanamh, far a bheil nodan sa ghraf a’ riochdachadh obrachaidhean matamataigeach, agus oirean a’ riochdachadh sreathan dàta ioma-thaobhach (tensors) ceangailte eatorra.
2. Stàladh TensorFlow
Is e a’ chiad cheum ann a bhith a’ cleachdadh TensorFlow a stàladh. Seo mar a stàlaicheas tu TensorFlow le bhith a’ cleachdadh pip, manaidsear pacaid Python.
1. Stàladh Python:
Dèan cinnteach gu bheil Python air a stàladh air an t-siostam agad. Tha TensorFlow co-chòrdail ri Python 3.6 gu 3.9 aig àm sgrìobhaidh seo. Faodaidh tu Python a luchdachadh a-nuas bhon làrach-lìn oifigeil Python.
2. Àrainneachd Bhriathrach:
Thathas a’ moladh gu mòr àrainneachd fhìor-dhealbhach a chruthachadh gus am pròiseact TensorFlow agad a sgaradh bho chèile:
"`sh
python -m venv myenv
stòr myenv/bin/activate Airson luchd-cleachdaidh Mac/Linux
myenv\Scripts\activate Airson luchd-cleachdaidh Windows
“`
3. Stàladh TensorFlow:
A-nis, stàlaich TensorFlow a’ cleachdadh pip:
"`sh
stàladh pip tensorflow
“`
3. Halò an t-Saoghail le TensorFlow
A-nis gu bheil TensorFlow air a stàladh, cruthaichidh sinn sgriobt Python sìmplidh gus an stàladh a dhearbhadh. Cruthaich faidhle Python ùr agus thoir `hello_tensorflow.py` mar ainm air.
“` python
toirt a-steach tensorflow mar tf
Cruthaich cunbhalach
halò = tf.constant('Halò, TensorFlow!')
Tòisich seisean
le tf.Session() mar sess:
toradh = sess.run(halò)
clò-bhualadh (toradh)
“`
Atharraich an còd a rèir TensorFlow dreach 2.x:
“` python
toirt a-steach tensorflow mar tf
Cruthaich cunbhalach
halò = tf.constant('Halò, TensorFlow!')
Ruith le bhith a’ cleachdadh cur an gnìomh deònach (air gu bunaiteach)
clò-bhuail(halò.numpy())
“`
Sàbhail am faidhle, an uairsin ruith:
"`sh
python hello_tensorflow.py
“`
4. A’ Tuigsinn Teansairean agus Obrachaidhean Bunasach
’S e tensors am prìomh structar dàta ann an TensorFlow, is iad sin sreathan ioma-thaobhach. Seo beagan eisimpleirean gus do chuideachadh le bhith a’ tuigsinn tensors:
“` python
toirt a-steach tensorflow mar tf
A’ cruthachadh teansairean
scalar = tf. cunbhalach(7) scalar
vectar = tf. cunbhalach([1, 2, 3]) vectar
maitrís = tf. cunbhalach([[1, 2], [3, 4]]) maitrís
tensor3d = tf.constant([[[1, 2, 3], [4, 5, 6]], [[7, 8, 9], [10, 11, 12]]]) tensor 3D
clò-bhuail(f'Scalar: {scalar}')
clò-bhuail(f'Vector: {vector}')
clò-bhuail(f'Matrix: {matrix}')
clò-bhuail(f'Tensor 3D: {tensor3d}')
“`
Gus obrachaidhean bunaiteach a dhèanamh air tensors:
“` python
a = tf.constant([[1, 2], [3, 4]])
b = tf.constant([[5, 6], [7, 8]])
Obrachadh cur-ris
cuir ris = tf.cuir ris(a, b)
Obrachaidhean iomadachaidh maitrís
mul = tf.matmul(a, b)
clò-bhuail(f'Cur-ris: {cuir ris}')
clò-bhuail(f'Iomadachadh Maitrís: {mul}')
“`
5. A’ cruthachadh Modail Lìonra Neòrnach Sìmplidh
Is e an ath cheum modail lìonra neoni sìmplidh a chruthachadh. Togaidh sinn modail seòrsachaidh ìomhaighean a’ cleachdadh an t-seata dàta MNIST, stòr-dàta de dhealbhan figear sgrìobhte le làimh. Tòisichidh sinn:
“` python
toirt a-steach tensorflow mar tf
bho tensorflow.keras a’ toirt a-steach seataichean dàta, sreathan, modailean
A’ luchdachadh sìos an dàta MNIST
(ìomhaighean_trèana, bileagan_trèana), (ìomhaighean_deuchainne, bileagan_deuchainne) = seataichean_dàta.mnist.luchdaich_dàta()
Gnàthachadh ìomhaigh
dealbhan_trèana, dealbhan_deuchainn = dealbhan_trèana / 255.0, dealbhan_deuchainn / 255.0
A’ dèanamh modail
modail = modailean.Seicheamhach([
sreathan.Flatten(cruth_cuir_a-steach=(28, 28)),
layers.Dense(128, activation = 'relu'),
sreathan.Dùmhail (10)
])
Cruinneachadh modail
model.compile(optimizer = 'adam',
call=tf.keras.losses.CrossentropyRoinneachailGainnealach(from_logits=Fìor),
metrics=['cruinneas'])
A’ trèanadh a’ mhodail
modail.iomchaidh(ìomhaighean_trèana, bileagan_trèana, linntean=5)
A’ dèanamh deuchainn air a’ mhodail
call_deuchainn, deuchainn_cunntas = modail.measadh(ìomhaighean_deuchainn, bileagan_deuchainn)
clò-bhuail(f'Cruinneas deuchainn: {test_acc}')
“`
Mìneachadh:
– Seataichean-dàta: Bidh sinn a’ toirt a-steach agus a’ luchdachadh suas an seata-dàta MNIST.
– Ro-phròiseasadh: Àbhaistich an seata dàta le bhith a’ roinn luachan piogsail le 255.
– Modail: Tha sinn a’ mìneachadh modail shìmplidh le dà shreath. Is e a’ chiad shreath sreath ‘Flatten’ gus an ìomhaigh 2D a thionndadh gu sreath 1D. Is e an dàrna sreath sreath ‘Dense’ le 128 neuron agus ‘relu’ mar an gnìomh gnìomhachaidh, agus is e an tè mu dheireadh sreath ‘Dense’ le 10 neuron a’ riochdachadh 10 clasaichean.
– Tiomnadh: Bidh sinn a’ tiomnadh a’ mhodail le bhith a’ cleachdadh an inneal-optamachaidh `adam` agus `SparseCategoricalCrossentropy` mar an gnìomh call.
– Trèan: Trèan am modail airson 5 linntean.
– Measadh: Dèan measadh air a’ mhodail an aghaidh dàta deuchainn.
6. A’ sàbhaladh agus a’ luchdachadh mhodalan
Às dèidh dhut modail a thrèanadh, is dòcha gum bi thu airson a shàbhaladh airson a chleachdadh nas fhaide air adhart gun a bhith agad ri ath-thrèanadh. Seo mar a shàbhaileas tu agus a luchdaicheas tu modail:
“` python
A’ sàbhaladh a’ mhodail
modail.sàbhail('mo_mhodail.h5')
A’ luchdachadh modail
modail_ùr = tf.keras.models.load_model('my_model.h5')
A’ dearbhadh a’ mhodail a chaidh a luchdachadh
call, acc = modail_ùr.measadh(deuchainn_ìomhaighean, deuchainn_leubail)
clò-bhuail(f'Cruinneas a’ mhodail luchdaichte: {acc}')
“`
Co-dhùnadh
Tha an stiùireadh seo a’ toirt seachad ro-ràdh mionaideach airson tòiseachadh le TensorFlow do luchd-tòiseachaidh. Tha sinn air còmhdach a dhèanamh air stàladh, obrachaidhean bunaiteach tensor, agus togail modail lìonra neoni sìmplidh a’ cleachdadh an t-seata dàta MNIST. Tha TensorFlow a’ tabhann mòran chomasan adhartach airson sgrùdadh, leithid giullachd dàta adhartach, modalan nas iom-fhillte, agus a’ cleachdadh TensorFlow air innealan leithid TPUn agus GPUn. Tha sinn an dòchas gun cuidich an oideachadh seo thu gus tòiseachadh ann an saoghal ionnsachadh innealan le TensorFlow.
