Zaawansowane operacje

Wprowadzenie do TensorFlow w Pythonie

Isaiah Hull

Visiting Associate Professor of Finance, BI Norwegian Business School

Przegląd zaawansowanych operacji

Omówiliśmy podstawowe operacje w TensorFlow
- add(), multiply(), matmul() i reduce_sum()
W tej lekcji poznamy zaawansowane operacje
- gradient(), reshape() i random()

Przegląd zaawansowanych operacji

Operacja	Zastosowanie
`gradient()`	Oblicza nachylenie funkcji w danym punkcie
`reshape()`	Przekształca tensor (np. 10x10 na 100x1)
`random()`	Wypełnia tensor wartościami z rozkładu prawdopodobieństwa

Znajdowanie optimum

W wielu problemach szukamy optimum funkcji.
- Minimum: Najniższa wartość funkcji straty.
- Maksimum: Najwyższa wartość funkcji celu.
Można to osiągnąć za pomocą operacji gradient().
- Optimum: Punkt, w którym gradient = 0.
- Minimum: Zmiana gradientu > 0
- Maksimum: Zmiana gradientu < 0

Obliczanie gradientu

Slajd przedstawia wykres funkcji y równa się x.

Obliczanie gradientu

Slajd przedstawia wykres funkcji y równa się x do kwadratu.

Gradienty w TensorFlow

# Import tensorflow under the alias tf
import tensorflow as tf

# Define x
x = tf.Variable(-1.0)

# Define y within instance of GradientTape
with tf.GradientTape() as tape:
    tape.watch(x)
    y = tf.multiply(x, x)

# Evaluate the gradient of y at x = -1
g = tape.gradient(y, x)
print(g.numpy())

-2.0

Obrazy jako tensory

Slajd pokazuje, jak obraz dwóch kotów można przedstawić jako tensor 2D, który następnie przekształca się w wektor 1D.

Jak przekształcić obraz w skali szarości

# Import tensorflow as alias tf
import tensorflow as tf

# Generate grayscale image
gray = tf.random.uniform([2, 2], maxval=255, dtype='int32')

# Reshape grayscale image
gray = tf.reshape(gray, [2*2, 1])

Obraz pokazuje przekształcenie obrazu w skali szarości 2x2 w wektor 4x1.

Jak przekształcić obraz kolorowy

# Import tensorflow as alias tf
import tensorflow as tf

# Generate color image
color = tf.random.uniform([2, 2, 3], maxval=255, dtype='int32')

# Reshape color image
color = tf.reshape(color, [2*2, 3])

Rysunek pokazuje przekształcenie kolorowego obrazu 2x2x3 w macierz 2x3.

Czas na ćwiczenia!

Wprowadzenie do TensorFlow w Pythonie