tensorflow—— 基础中的基础

本文通过实例展示了TensorFlow中矩阵运算的基本操作,包括会话管理、变量与常量的使用,并深入介绍了如何利用占位符进行动态计算。此外,还详细讲解了激活函数的作用及神经网络的搭建过程,最后通过一个具体的神经网络案例,演示了如何使用TensorFlow进行数据拟合。
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import tensorflow as tf 

会话打开

m_1 = tf.constant([[3,2]])
m_2 = tf.constant([[3],
                  [2]])
pr = tf.matmul(m_1,m_2)
with tf.Session() as s_1:
    result = s_1.run(pr)
    print(result)
[[13]]
第二种打开方式
s_2 = tf.Session()
result_2 = s_2.run(pr)
print(result_2)
s_2.close()
[[13]]

变量和常量

v_1 = tf.Variable(0,name='counter')  # 设置变量
c_1 = tf.constant(1)  # 设置常量
v_1.name  # 查看v_1属性 

new_value = tf.add(v_1 ,c_1)  # 新的值:变量+常量
update = tf.assign(v_1,new_value)  # 讲new_value传递至v_1  
init = tf.global_variables_initializer()  # 初始化所有变量
with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    for i in range(3):
        sess.run(update)
        print(sess.run(v_1))
        print(v_1.name)
1
counter_6:0
2
counter_6:0
3
counter_6:0

placeholder

在run时需要传入的数值
holder_1 = tf.placeholder(tf.float32)
holder_2 = tf.placeholder(tf.float32)
result = tf.multiply(holder_1,holder_2)
with tf.Session() as sess:
    print(sess.run(result,feed_dict = {holder_1:[8.],holder_2:[10.]}))
[80.]

激活函数

将线性转为非线性

定义一层

def add_layer(inputs,in_size,out_size,activation_function = None):
    Weights = tf.Variable(tf.random_normal([in_size,out_size]))  # 设置权重
    biases = tf.Variable(tf.zeros([1,out_size])+0.1)  # 常数项
    Wx_b = tf.matmul(inputs,Weights) + biases  # 用权重和biases计算输入
    if activation_function is None:  # 如果存在激活函数则对输出进行激活否则直接输出  
        outputs = Wx_b
    else:
        outputs = activation_function(Wx_b)
    return outputs

搞一个神经网络

import numpy as np
# 创建一个(400,1)的输入和同格式的输出
x_data = np.linspace(-1,1,400).reshape(-1,1)  
noise = np.random.normal(1,0.05,x_data.shape).astype(np.float32)
y_data = np.square(x_data) + noise

xs = tf.placeholder(tf.float32,[None,1])  # 设立 x和y的传入
ys = tf.placeholder(tf.float32,[None,1])
l1 = add_layer(xs,1,10,activation_function=tf.nn.relu)  # 建立隐藏层 输入为x_data,输入为(400,10)的输入 激活函数为 relu
pre = add_layer(l1,10,1)  # 建立输出层 输入为隐藏层输入 输出为预测值 没有激活函数 
loss  = tf.reduce_mean(tf.reduce_sum(tf.square(ys-pre), reduction_indices=[1]))  # 设置偏差 
train_step = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.1).minimize(loss)  # 设置训练方式 为 梯度下降 目标为最小化loss
init = tf.global_variables_initializer() 
with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    for step in range(2000):
        sess.run(train_step,feed_dict = {xs:x_data,ys:y_data})
        if step%50 == 0:
            print(sess.run(loss,feed_dict = {xs:x_data,ys:y_data}))

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TensorFlow

TensorFlow 是由Google Brain 团队开发的开源机器学习框架,广泛应用于深度学习研究和生产环境。 它提供了一个灵活的平台,用于构建和训练各种机器学习模型

内容概要:本文介绍了一个基于Matlab的综合能源系统优化调度仿真资源,重点实现了含光热电站、有机朗肯循环(ORC)和电含光热电站、有机有机朗肯循环、P2G的综合能源优化调度(Matlab代码实现)转气(P2G)技术的冷、热、电多能互补系统的优化调度模型。该模型充分考虑多种能源形式的协同转换与利用,通过Matlab代码构建系统架构、设定约束条件并求解优化目标,旨在提升综合能源系统的运行效率与经济性,同时兼顾灵活性供需不确定性下的储能优化配置问题。文中还提到了相关仿真技术支持,如YALMIP工具包的应用,适用于复杂能源系统的建模与求解。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础和能源系统背景知识的科研人员、研究生及工程技术人员,尤其适合从事综合能源系统、可再生能源利用、电力系统优化等方向的研究者。; 使用场景及目标:①研究含光热、ORC和P2G的多能系统协调调度机制;②开展考虑不确定性的储能优化配置与经济调度仿真;③学习Matlab在能源系统优化中的建模与求解方法,复现高水平论文(如EI期刊)中的算法案例。; 阅读建议:建议读者结合文档提供的网盘资源,下载完整代码和案例文件,按照目录顺序逐步学习,重点关注模型构建逻辑、约束设置与求解器调用方式,并通过修改参数进行仿真实验,加深对综合能源系统优化调度的理解。
使用TensorFlow构建神经网络的入门教程可从以下几个方面展开: ### 深度学习基础概念 深度学习包含自动特征提取、层次化表示、大规模数据处理等基本概念,了解这些概念有助于理解神经网络的工作原理和优势 [^2]。 ### TensorFlow基本使用 需要掌握TensorFlow的基本元素,如张量、计算图和会话。张量是TensorFlow中的基本数据结构,计算图定义了操作之间的依赖关系,会话则用于执行计算图 [^2]。 ### 构建神经网络的主要步骤 结合TensorFlow_PlayGround示例,使用神经网络解决分类问题主要有4个步骤:提取问题中实体的特征向量作为神经网络的输入;定义神经网络结构,并定义如何从神经网路的输入得到输出;通过训练数据来调整神经网络中参数的值;使用神经网络来预测未知的数据 [^3]。 ### 用TensorFlow和Keras构建简单神经网络 #### 主要步骤 包括数据准备、模型构建、编译、训练、评估和预测,还涉及模型保存与加载,即如何保存训练好的模型,并在需要时加载使用 [^2]。 #### 简单例子 以分类MNIST数据集中的手写数字为例,使用Keras(TensorFlow的高级API)构建一个简单的全连接(密集)神经网络。定义一个三层结构,输入层、隐藏层和输出层。输入层为展平的28×28的图像像素输入,隐藏层有128个神经元,输出层有10个神经元,代码如下 [^1][^4]: ```python import tensorflow as tf from tensorflow import keras # 定义一个三层结构,输入层,隐藏层,输出层 model = keras.Sequential([ keras.layers.Flatten(input_shape=(28, 28)), # 图片为28×28格式 keras.layers.Dense(128, activation=tf.nn.relu), # 隐藏层有128个神经元,这个数字是自己定的 keras.layers.Dense(10, activation=tf.nn.softmax) # 10指的输出有10个类别,10个神经元 ]) ``` ### 可选实验室操作 #### 导入第三方库 在开始构建模型前,需要导入必要的第三方库 [^1]。 #### 数据集 选择合适的数据集,如MNIST数据集,并进行数据准备 [^1]。 #### 归一化数据 对数据进行归一化处理,有助于提高模型的训练效果 [^1]。 #### TensorFlow模型 构建TensorFlow模型,定义好模型的结构和参数 [^1]。 #### 预测 使用训练好的模型对未知数据进行预测 [^1]。 #### Epochs and batches 理解训练过程中的Epochs和batches概念,合理设置相关参数 [^1]。 #### 层函数 了解不同层函数的作用和使用方法,如`Flatten`、`Dense`等 [^1][^4]。
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