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  • 使用TensorBoard可视化工具


    title: 使用TensorBoard可视化工具
    date: 2018-04-01 13:04:00
    categories:

    • deep learning

    tags:

    • TensorFlow
    • TensorBoard

    图表可视化在理解和调试时显得非常有帮助。

    安装:

    pip3 install --upgrade tensorboard
    

    名称域(Name scoping)和节点(Node)

    典型的TensorFlow有数以千计的节点,为了简单起见,我们可以为变量名(节点)划分范围。

    这个范围称为名称域,即tf.name_scope('xxx'),其中xxx是这个名称域的名字。

    在定义好名称域后,TensorBoard的显示界面里这个名称域内的变量并不会显示,而是只显示一个xxx节点,这个点是可展开的,展开后才会显示这个名称域内的节点。

    TensorFlow 图表有两种连接关系:数据依赖和控制依赖。数据依赖显示两个操作之间的tensor流程,用实心箭头表示,控制依赖用虚线表示。

    具体的符号表:

    符号 意义
    名称域 High-level节点代表一个名称域,双击则展开一个高层节点。
    断线节点序列 彼此之间不连接的有限个节点序列。
    相连节点序列 彼此之间相连的有限个节点序列。
    操作节点 一个单独的操作节点。
    常量节点 一个常量结点。
    摘要节点 一个摘要节点。
    数据流边 显示各操作间的数据流边。
    控制依赖边 显示各操作间的控制依赖边。
    引用边 引用边,表示出度操作节点可以使入度tensor发生变化。

    Scalar

    使用summary scalar(标量统计):

    xentropy = ... # xentropy的定义
    tf.summary.scalar('xentropy_mean', xentropy)	# xentropy_mean为定义的xentropy的标签名
    

    MNIST TensorBoard

    Histogram

    使用summary histogram统计某个Tensor的取值分布:

     with tf.name_scope('layer1'):
              with tf.name_scope('biases'):
                  biases = ... # 具体声明这里不再给出
                  tf.summary.histogram('layer1' + '/biases', biases)
    
              with tf.name_scope('weights'):
                  weights= ...
                  tf.summary.histogram('layer1' + '/weights', weights)
            
              with tf.name_scope('outputs'):
                  outputs= ...
                  tf.summary.histogram('layer1' + '/weights', outputs)
    

    Tensorboard 可视化好帮手 2

    合并Summary

    
    # 将各个summary操作合并为一个操作merged_summary_op
    merged_summary_op = tf.summary.merge_all()
    # 数据写入器,'/logs'为训练日志的存储路径
    summary_writer = tf.summary.FileWriter('./logs', sess.graph) 
    
    total_step = 0
    while training:
      total_step += 1
      session.run(training_op)
      if total_step % 100 == 0:
        ...
        summary_str = sess.run(merged_summary_op, feed_dict{...}) # 注意这里必须加feed_dict否则会报错
        summary_writer.add_summary(summary_str, total_step) # 使用summary_writer将数据写入磁盘
    

    生成TensorBoard界面

    运行添加了各种summary的操作的代码后,打开cmd,进入代码所在文件夹,输入:

    tensorboard --logdir=logs
    

    按照运行后的提示:

    TensorBoard 1.7.0 at http://MengjieZhang:6006 (Press CTRL+C to quit)
    

    打开浏览器,输入地址 http://MengjieZhang:6006 即可以看到TensorBoard界面。

    具体代码:

    input_data下载链接

    import input_data
    import tensorflow as tf
    
    def weight_variable(shape):
      initial = tf.truncated_normal(shape, stddev=0.1)
      return tf.Variable(initial)
    
    def bias_variable(shape):
      initial = tf.constant(0.1, shape=shape)
      return tf.Variable(initial)
    
    def conv2d(x, W):
      return tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME')
    
    def max_pool_2x2(x):
      return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 2, 2, 1],
                            strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME')
    
    mnist = input_data.read_data_sets('data', one_hot=True)
    
    mnistGraph = tf.Graph()
    with mnistGraph.as_default():
        with tf.name_scope('input'):
            x = tf.placeholder("float", shape=[None, 784])
            y_ = tf.placeholder("float", shape=[None, 10])
            W = tf.Variable(tf.zeros([784,10]))
            b = tf.Variable(tf.zeros([10]))
    
        with tf.name_scope('hidden1'):
            W_conv1 = weight_variable([5, 5, 1, 32])
            b_conv1 = bias_variable([32])
            x_image = tf.reshape(x, [-1,28,28,1])
            h_conv1 = tf.nn.relu(conv2d(x_image, W_conv1) + b_conv1)
            h_pool1 = max_pool_2x2(h_conv1)
            tf.summary.histogram('W_conv1', W_conv1)
            tf.summary.histogram('b_conv1', b_conv1)
    
        with tf.name_scope('hidden2'):
            W_conv2 = weight_variable([5, 5, 32, 64])
            b_conv2 = bias_variable([64])
            h_conv2 = tf.nn.relu(conv2d(h_pool1, W_conv2) + b_conv2)
            h_pool2 = max_pool_2x2(h_conv2)
            tf.summary.histogram('W_conv2', W_conv2)
            tf.summary.histogram('b_conv2', b_conv2)
    
        with tf.name_scope('fc1'):
            W_fc1 = weight_variable([7 * 7 * 64, 1024])
            b_fc1 = bias_variable([1024])
            h_pool2_flat = tf.reshape(h_pool2, [-1, 7*7*64])
            h_fc1 = tf.nn.relu(tf.matmul(h_pool2_flat, W_fc1) + b_fc1)
            keep_prob = tf.placeholder("float")
            h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob)
            tf.summary.histogram('W_fc1', W_fc1)
            tf.summary.histogram('b_fc1', b_fc1)
    
        with tf.name_scope('fc2'):
            W_fc2 = weight_variable([1024, 10])
            b_fc2 = bias_variable([10])
            y_conv=tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop, W_fc2) + b_fc2)
            tf.summary.histogram('W_fc2', W_fc2)
            tf.summary.histogram('b_fc2', b_fc2)
    
        with tf.name_scope('train'):
            cross_entropy = -tf.reduce_sum(y_*tf.log(y_conv))
            train_step = tf.train.AdamOptimizer(1e-4).minimize(cross_entropy)
            correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_conv,1), tf.argmax(y_,1))
            accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, "float"))
            tf.summary.scalar('loss', cross_entropy)
            tf.summary.scalar('accuracy', accuracy)      
    
    with tf.Session(graph=mnistGraph) as sess:
        sess.run(tf.initialize_all_variables())
        merged_summary_op = tf.summary.merge_all() 
        summary_writer = tf.summary.FileWriter('./logs', sess.graph) 
        for i in range(3000):
          batch = mnist.train.next_batch(50)
          if i%100 == 0:
            train_accuracy = accuracy.eval(feed_dict={
                x:batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 1.0})
            print ("step %d, training accuracy %g" % (i, train_accuracy))
            summary_str = sess.run(merged_summary_op, feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 0.5})
            summary_writer.add_summary(summary_str, i) 
          train_step.run(feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 0.5})
    
        accuracy_sum = tf.reduce_sum(tf.cast(correct_prediction, tf.float32))
        good = 0
        total = 0
        for i in range(10):
            testSet = mnist.test.next_batch(50)
            good += accuracy_sum.eval(feed_dict={ x: testSet[0], y_: testSet[1], keep_prob: 1.0})
            total += testSet[0].shape[0]
        print ("test accuracy %g"%(good/total))
    

    运行后的TensorBoard界面:

    运行后的TensorBoard界面

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zmj97/p/10180705.html
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