Продвинутые операции

Введение в TensorFlow на Python

Isaiah Hull

Visiting Associate Professor of Finance, BI Norwegian Business School

Обзор продвинутых операций

Мы рассмотрели базовые операции в TensorFlow
- add(), multiply(), matmul() и reduce_sum()
В этом уроке — продвинутые операции
- gradient(), reshape() и random()

Обзор продвинутых операций

Операция	Назначение
`gradient()`	Вычисляет наклон функции в точке
`reshape()`	Изменяет форму тензора (например, 10x10 → 100x1)
`random()`	Заполняет тензор значениями из вероятностного распределения

Поиск оптимума

Во многих задачах нужно найти оптимум функции.
- Минимум: наименьшее значение функции потерь.
- Максимум: наибольшее значение целевой функции.
Для этого используется операция gradient().
- Оптимум: точка, где градиент = 0.
- Минимум: изменение градиента > 0
- Максимум: изменение градиента < 0

Вычисление градиента

На слайде показан график функции y равно x.

Вычисление градиента

На слайде показан график функции y равно x в квадрате.

Градиенты в 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

Изображения как тензоры

На слайде показано, как изображение двух кошек представляется двумерным тензором, который затем преобразуется в одномерный вектор.

Изменение формы изображения в оттенках серого

# 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])

На рисунке показано, как изображение в оттенках серого размером 2 на 2 преобразуется в вектор 4 на 1.

Изменение формы цветного изображения

# 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])

На рисунке показано, как цветное изображение размером 2 на 2 на 3 преобразуется в матрицу 2 на 3.

Давайте потренируемся!

Введение в TensorFlow на Python