【Tensorflow】用自己的数据创建batch训练网络

1. tf.slice_input_producer（）

首先需要讲解两个函数,第一个函数是 ：tf.slice_input_producer（），这个函数的作用是从输入的tensor_list按要求抽取一个tensor放入文件名队列，下面解释下各个参数：

tf.slice_input_producer(tensor_list, num_epochs=None, shuffle=True, seed=None,
                         capacity=32, shared_name=None, name=None) 

• tensor_list 这个就是输入，格式为tensor的列表；一般为[data, label]，即由特征和标签组成的数据集

• tensor_list 这个就是输入，格式为tensor的列表；一般为[data, label]，即由特征和标签组成的数据集

• num_epochs 这个是你抽取batch的次数，如果没有给定值，那么将会抽取无数次batch（这会导致你训练过程停不下来），如果给定值，那么在到达次数之后就会报OutOfRange的错误

• shuffle 是否随机打乱，如果为False，batch是按顺序抽取；如果为True，batch是随机抽取

• seed 随机种子

• capcity 队列容量的大小，为整数

• name 名称

2. tf.train.batch（）& tf.train.shuffle_batch（）

第二个函数为:tf.train.batch()，tf.train.shuffle_batch（）,这个函数的作用为生成大小为batch_size的tensor,下面解释下各个参数：

tf.train.batch([data, label], batch_size=batch_size, capacity=capacity,num_threads=num_thread,allow_smaller_final_batch= True)
tf.train.shuffle_batch([example, label], batch_size=batch_size, capacity=capacity,num_threads=num_thread,allow_smaller_final_batch=True)

• [data，label] 输入的样本和标签
• batch_size batch的大小
• capcity 队列的容量
• num_threads 线程数，使用多少个线程来控制整个队列
• allow_smaller_final_batch 这个是当最后的几个样本不够组成一个batch的时候用的参数，如果为True则会重新组成一个batch

下面给出生成batch的函数，由上面两个函数组成：

def get_Batch(data, label, batch_size):
    print(data.shape, label.shape)
    input_queue = tf.train.slice_input_producer([data, label], num_epochs=1, shuffle=True, capacity=32 ) 
    x_batch, y_batch = tf.train.batch(input_queue, batch_size=batch_size, num_threads=1, capacity=32, allow_smaller_final_batch=False)
    return x_batch, y_batch

3.batch的使用方法

生成batch只完成了一半，后面的使用方法也比较复杂，直接上一个完整的程序来讲解会方便理解一些：下面代码构建了一个单层感知机，对数据进行分类，主要看一下训练过程中如何使用生成好了的batch，具体细节都写在注释里面了。

import tensorflow as tf
import scipy.io as sio
import numpy as np
 
 
def get_Batch(data, label, batch_size):
    print(data.shape, label.shape)
    input_queue = tf.train.slice_input_producer([data, label], num_epochs=1, shuffle=True, capacity=32 ) 
    x_batch, y_batch = tf.train.batch(input_queue, batch_size=batch_size, num_threads=1, capacity=32, allow_smaller_final_batch=False)
    return x_batch, y_batch
 
 
data = sio.loadmat('data.mat')
train_x = data['train_x']
train_y = data['train_y']
test_x = data['test_x']
test_y = data['test_y']
 
x = tf.placeholder(tf.float32, [None, 10])
y = tf.placeholder(tf.float32, [None, 2])
 
w = tf.Variable(tf.truncated_normal([10, 2], stddev=0.1))
b = tf.Variable(tf.truncated_normal([2], stddev=0.1))
pred = tf.nn.softmax(tf.matmul(x, w) + b)
 
loss = tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(y * tf.log(pred), reduction_indices=[1]))
optimizer = tf.train.AdamOptimizer(2e-5).minimize(loss)
correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y, 1), tf.argmax(pred, 1))
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32), name='evaluation')
 
x_batch, y_batch = get_Batch(train_x, train_y, 1000)
# 训练
with tf.Session() as sess:
    #初始化参数
    sess.run(tf.global_variables_initializer())
    sess.run(tf.local_variables_initializer())
    # 开启协调器
    coord = tf.train.Coordinator()
    # 使用start_queue_runners 启动队列填充
    threads = tf.train.start_queue_runners(sess, coord)
    epoch = 0
    try:
        while not coord.should_stop():
            # 获取训练用的每一个batch中batch_size个样本和标签
            data, label = sess.run([x_batch, y_batch])
            sess.run(optimizer, feed_dict={x: data, y: label})
            train_accuracy = accuracy.eval({x: data, y: label})
            test_accuracy = accuracy.eval({x: test_x, y: test_y})
            print("Epoch %d, Training accuracy %g, Testing accuracy %g" % (epoch, train_accuracy, test_accuracy))
            epoch = epoch + 1
    except tf.errors.OutOfRangeError:  # num_epochs 次数用完会抛出此异常
        print("---Train end---")
    finally:
        # 协调器coord发出所有线程终止信号
        coord.request_stop()
        print('---Programm end---')
    coord.join(threads)  # 把开启的线程加入主线程，等待threads结束
 

总共训练的次数为（样本数目/batch_size）*num_epochs

参考：https://blog.youkuaiyun.com/sinat_35821976/article/details/82668555