การดำเนินการขั้นสูง

TensorFlow เบื้องต้นใน Python

Isaiah Hull

Visiting Associate Professor of Finance, BI Norwegian Business School

ภาพรวมของการดำเนินการขั้นสูง

ได้เรียนการดำเนินการพื้นฐานใน TensorFlow แล้ว
- add(), multiply(), matmul() และ reduce_sum()
บทเรียนนี้จะสำรวจการดำเนินการขั้นสูง
- gradient(), reshape() และ random()

ภาพรวมของการดำเนินการขั้นสูง

การดำเนินการ	การใช้งาน
`gradient()`	คำนวณความชันของฟังก์ชัน ณ จุดหนึ่ง
`reshape()`	เปลี่ยนรูปร่างของเทนเซอร์ (เช่น 10x10 เป็น 100x1)
`random()`	สร้างเทนเซอร์ที่มีค่าจากการแจกแจงความน่าจะเป็น

การหาค่าที่เหมาะสมที่สุด

ในหลายปัญหา เราต้องการหาค่าที่เหมาะสมที่สุดของฟังก์ชัน
- ค่าต่ำสุด: ค่าต่ำสุดของฟังก์ชัน loss
- ค่าสูงสุด: ค่าสูงสุดของฟังก์ชันวัตถุประสงค์
ทำได้โดยใช้การดำเนินการ gradient()
- ค่าที่เหมาะสม: หาจุดที่ gradient = 0
- ค่าต่ำสุด: การเปลี่ยนแปลงของ gradient > 0
- ค่าสูงสุด: การเปลี่ยนแปลงของ gradient < 0

การคำนวณ gradient

สไลด์นี้แสดงกราฟของฟังก์ชัน y เท่ากับ x

การคำนวณ gradient

สไลด์นี้แสดงกราฟของฟังก์ชัน y เท่ากับ x ยกกำลังสอง

Gradient ใน 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

ภาพในรูปแบบเทนเซอร์

สไลด์แสดงให้เห็นว่าภาพแมวสองตัวสามารถแทนด้วยเทนเซอร์ 2 มิติ ซึ่งสามารถ reshape เป็นเวกเตอร์ 1 มิติได้

วิธี reshape ภาพโทนสีเทา

# 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])

ภาพแสดงการ reshape ภาพโทนสีเทาขนาด 2x2 เป็นเวกเตอร์ขนาด 4x1

วิธี reshape ภาพสี

# 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])

ภาพแสดงการ reshape ภาพสีขนาด 2x2x3 เป็นเมทริกซ์ขนาด 2x3

มาฝึกกันเถอะ!

TensorFlow เบื้องต้นใน Python