学习笔记 | 深度学习开发—TensorFlow实践(线性回归 tensorflow实战)

简介: 学习笔记 | 深度学习开发—TensorFlow实践(线性回归 tensorflow实战)

监督式机器学习


1.简单的线性回归案例

image.png


确定y=w*x+b这样的方程,其中w和b的值


2.术语:标签和特征

标签:是我们要预测的真实事物:y,线性回归中的y变量


特征:是指用于描述数据的输入变量:xi线性回归中的{x1,x2,x3,……,xn}变量


3.样本和模型

样本是指数据的特定实例:x


有标签样本具有{特征,标签}:{x,y}:用于训练模型


无标签样本具有{特征,?}:{x,?}:用于对新数据做出预测


模型可将样本映射到预测标签:y'


由模型的内部参数定义,这些内部参数值是通过学习得到的


4.训练

训练模型表示通过有标签样本来学习(确定)所有权重和偏差的理想值。


在监督学习中,机器学习算法通过以下方式构建模型:


检查多个样本并尝试找出最大限度地减少损失的模型,这一过程称为经验风险最小化。


5.损失

损失是对糟糕预测的惩罚:损失是一个数值,表示对于单个样本而言模型预测的准确程度


如果模型的预测完全准确,则损失为零,否则损失会较大训练模型的目标是从所有样本中找到一组平均损失“较小”的权重和偏差


image.png


6.定义损失函数

L1损失:基于模型预测的值与标签的实际值之差的绝对值


平方损失:一种常见的损失函数,又称为 L2 损失


均方误差 (MSE) 指的是每个样本的平均平方损失


image.png


以下曲线图中显示的两个数据集,哪个数据集的均方误差 (MSE) 较高?


image.png


答案:第二个比较高,损失大


模型训练与降低损失


1.训练模型的迭代方法

image.png


2.模型训练要点

首先对权重w和偏差b进行初始猜测


然后反复调整这些猜测


直到获得损失可能最低的权重和偏差为止


3.收敛

在学习优化过程中,机器学习系统将根据所有标签去重新评估所有特征,为损失函数生成一个新值,而该值又产生新的参数值。


通常,您可以不断迭代,直到总体损失不再变化或至少变化极其缓慢为止。这时候,我们可以说该模型已收敛


4.计算损失例子

该线性回归问题产生的损失与权重图为凸形


凸形问题只有一个最低点;即只存在一个斜率正好为 0 的位置,这个最小值就是损失函数收敛之处


image.png



梯度下降法

梯度:一个向量(矢量),表示某一函数在该点处的方向导数沿着该方向取得最大值,即函数在该点处沿着该方向(此梯度的方向)变化最快,变化率最大


image.png


image.png




梯度是矢量:具有方向和大小


image.png


沿着负梯度方向进行下一步探索


学习率


沿着负梯度方向进行下一步探索,前进多少合适呢?


用梯度乘以一个称为学习速率(有时也称为步长)的标量,


以确定下一个点的位置


例如:如果梯度大小为2.5,学习速率为0.01,则梯度下降法算法会选择距离前一个点0.025的位置作为下一个点


image.png


                       梯度学习速率过小             梯度学习速率过大


image.png

超参数

在机器学习中,超参数是在开始学习过程之前设置值的参数,而不是通过训练得到的参数数据。通常情况下,需要对超参数进行优化,选择一组好的超参数,可以提高学习的性能和效果超参数是编程人员在机器学习算法中用于调整的旋钮 典型超参数:学习率、神经网络的隐含层数量……


相关文章
|
5月前
|
机器学习/深度学习 PyTorch TensorFlow
TensorFlow与PyTorch深度对比分析:从基础原理到实战选择的完整指南
蒋星熠Jaxonic,深度学习探索者。本文深度对比TensorFlow与PyTorch架构、性能、生态及应用场景,剖析技术选型关键,助力开发者在二进制星河中驾驭AI未来。
809 13
|
5月前
|
人工智能 自然语言处理 TensorFlow
134_边缘推理:TensorFlow Lite - 优化移动端LLM部署技术详解与实战指南
在人工智能与移动计算深度融合的今天,将大语言模型(LLM)部署到移动端和边缘设备已成为行业发展的重要趋势。TensorFlow Lite作为专为移动和嵌入式设备优化的轻量级推理框架,为开发者提供了将复杂AI模型转换为高效、低功耗边缘计算解决方案的强大工具。随着移动设备硬件性能的不断提升和模型压缩技术的快速发展,2025年的移动端LLM部署已不再是遥远的愿景,而是正在成为现实的技术实践。
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
猫狗宠物识别系统Python+TensorFlow+人工智能+深度学习+卷积网络算法
宠物识别系统使用Python和TensorFlow搭建卷积神经网络,基于37种常见猫狗数据集训练高精度模型,并保存为h5格式。通过Django框架搭建Web平台,用户上传宠物图片即可识别其名称,提供便捷的宠物识别服务。
1243 55
|
缓存 TensorFlow 算法框架/工具
TensorFlow学习笔记(一): tf.Variable() 和tf.get_variable()详解
这篇文章详细介绍了TensorFlow中`tf.Variable()`和`tf.get_variable()`的使用方法、参数含义以及它们之间的区别。
601 0
|
机器学习/深度学习 数据采集 数据可视化
TensorFlow,一款由谷歌开发的开源深度学习框架,详细讲解了使用 TensorFlow 构建深度学习模型的步骤
本文介绍了 TensorFlow,一款由谷歌开发的开源深度学习框架,详细讲解了使用 TensorFlow 构建深度学习模型的步骤,包括数据准备、模型定义、损失函数与优化器选择、模型训练与评估、模型保存与部署,并展示了构建全连接神经网络的具体示例。此外,还探讨了 TensorFlow 的高级特性,如自动微分、模型可视化和分布式训练,以及其在未来的发展前景。
1096 5
|
机器学习/深度学习 人工智能 TensorFlow
基于TensorFlow的深度学习模型训练与优化实战
基于TensorFlow的深度学习模型训练与优化实战
683 3
|
机器学习/深度学习 TensorFlow API
机器学习实战:TensorFlow在图像识别中的应用探索
【10月更文挑战第28天】随着深度学习技术的发展,图像识别取得了显著进步。TensorFlow作为Google开源的机器学习框架,凭借其强大的功能和灵活的API,在图像识别任务中广泛应用。本文通过实战案例,探讨TensorFlow在图像识别中的优势与挑战,展示如何使用TensorFlow构建和训练卷积神经网络(CNN),并评估模型的性能。尽管面临学习曲线和资源消耗等挑战,TensorFlow仍展现出广阔的应用前景。
428 5
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于Python深度学习的【垃圾识别系统】实现~TensorFlow+人工智能+算法网络
垃圾识别分类系统。本系统采用Python作为主要编程语言,通过收集了5种常见的垃圾数据集('塑料', '玻璃', '纸张', '纸板', '金属'),然后基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法模型,通过对图像数据集进行多轮迭代训练,最后得到一个识别精度较高的模型文件。然后使用Django搭建Web网页端可视化操作界面,实现用户在网页端上传一张垃圾图片识别其名称。
590 0
基于Python深度学习的【垃圾识别系统】实现~TensorFlow+人工智能+算法网络
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【手写数字识别】Python+深度学习+机器学习+人工智能+TensorFlow+算法模型
手写数字识别系统,使用Python作为主要开发语言,基于深度学习TensorFlow框架,搭建卷积神经网络算法。并通过对数据集进行训练,最后得到一个识别精度较高的模型。并基于Flask框架,开发网页端操作平台,实现用户上传一张图片识别其名称。
665 0
【手写数字识别】Python+深度学习+机器学习+人工智能+TensorFlow+算法模型
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于深度学习的【蔬菜识别】系统实现~Python+人工智能+TensorFlow+算法模型
蔬菜识别系统,本系统使用Python作为主要编程语言,通过收集了8种常见的蔬菜图像数据集('土豆', '大白菜', '大葱', '莲藕', '菠菜', '西红柿', '韭菜', '黄瓜'),然后基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法模型,通过多轮迭代训练最后得到一个识别精度较高的模型文件。在使用Django开发web网页端操作界面,实现用户上传一张蔬菜图片识别其名称。
794 0
基于深度学习的【蔬菜识别】系统实现~Python+人工智能+TensorFlow+算法模型