21個專案玩轉深度學習 第一章(1)

2021-09-30 15:48:23 字數 2393 閱讀 5852

ide : pycharm

深度學習框架:temsorflow-gpu

此文章只是針對在實現該書第一章 mnist資料集時,我遇到的問題的總結

one_hot = true 表示的是,其構造的n維陣列,其中只有乙個元素為1,其餘元素全為0 的陣列

形如(0,1,0,0,0,0,0,0,0,0)

使用onehot的直接原因是現在多分類cnn網路的輸出通常是softmax層,輸出是乙個概率分布,

從而要求輸入的標籤也以概率分布的形式出現,進而算交叉熵。

私以為上述部落格中針對交叉熵的概念講述的較為清楚,我在這裡僅作簡要的概述,如想詳細了解,請登入上述文章

交叉熵,起源於熵的概念,在化學中,熵是用來形容某物質的混亂程度,比如相同數量混亂的人群比排列整齊的人群的熵更大一些。在資訊理論中,entropy是其最初的名字,在中國的學者,注意到,資訊理論中,entropy其**的資訊所呈現出概念,同熵這個詞所呈現的概念及其相似。

如在上述部落格中提到的兩個事件

事件a=巴西世界盃奪冠

事件b= 中國隊世界盃奪冠

顯然,作為五次奪取世界盃冠軍的巴西隊,事件a實現的概率比事件b成立的概率大的多,那麼事件a實現後,我們獲得的資訊相對而言稍微小一點,那麼,資訊量應該和事件發生的概率有關。

假設x是乙個離散型隨機變數,其取值集合為χ,概率分布函式p(x)=pr(x=x),x∈χp(x)=pr(x=x),x∈χ,則定義事件x=x0x=x0的資訊量為:

i(x0)=−log(p(x0))

而熵呢!其描述的就是,資訊量的期望值

h(x)=−∑i=1np(xi)log(p(xi))

講完熵的概念,輪到相對熵,在機器學習中,我們希望得到的方法,最終呈現的結果是能夠盡可能的模擬真實環境,即,y_(**值)盡可能的與y(真實值相近),那麼,在數學中,x的實際分布p,以及我們的模擬分布q,我們寄希望於兩者能夠盡可能的相近。

kl散度的計算公式: 

n為事件的所有可能性。 

dkl的值越小,表示q分布和p分布越接近

交叉熵相對熵也可以轉化成上述的公式,上述公式,第一項就是原物體真實的期望,不變,後者就是交叉熵,只需要計算後者即可

tf.cast(x,dtype,name = none)

x為乙個tensor,dtype表示型別,

將x的資料格式轉化成dtype.例如,原來x的資料格式是bool, 

那麼將其轉化成float以後,就能夠將其轉化成0和1的序列。反之也可以

tf.argmax(input,axis=none,name = none,dimension = none)

input為一tensor,多數人axis顯示的都只是0和1 ,此可以簡單的認為,0表示列,1表示行,但axis為2時,下面部落格例子比較好

d我認為axis=0,表示的是第一軸比較,1表示的是第二軸的比較

如[[[1,2,3],

[2,3,4]]

[[3,4,5].

[4,5,6]]]

上述舉證,第一軸表示的是,[[1,2,3],[2,3,4]] 和[[3,4,5],[4,5,6]]這矩陣,那麼比較的就是[1,2,3]he[3,4,5]對應比較

第二軸表示的是,[[1,2,3]和[2,3,4]],[[3,4,5]和[4,5,6]]比較

第三週,則分的更細,[1,2,3]內部元素比較,

從上面看,axis關於軸的選定,可以簡單的認為是,上訴舉證,的內部衍生,如第一軸,表示,除去最外面【】

第二軸除去最外面兩層【】,當然這除去的步驟是一步一步來,除去第一層,得到[[1,2,3],[2,3,4]] 和[[3,4,5],[4,5,6]]

兩個,再分別對待,得到[1,2,3],[2,3,4],在進行計算。

當不標註axis值時,認為無窮大,直接到最小元素

tf.reduce_?(input_tensor, reduction_indices=none, keep_dims=false, name=none)

1>其中reduction_indices和上面axis一致,表示在哪一維度進行求解

2>keepdims 表示的是否保留其原來的維度,如a =[[1,3,3],[2,2,4]]

tf.reduce_max(a) = [2,3,4]

tf.reduce_max(a,keepdims=true)=[[2,3,4]]

tf.reduce_max求最大

tf.reduce_sum求和

tf.reduce_mean求均值

tf.recude_min求最小

tf.reduce_any邏輯或

tf.reduce_

當然,降維不只有這些函式,大同小異,把握好,axis 和keep_dims這兩個引數就能舉一反三。

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