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Questo è un file del taccuino di Google Colaboratory . I programmi Python vengono eseguiti direttamente nel browser, un ottimo modo per imparare e utilizzare TensorFlow. Per seguire questo tutorial, esegui il notebook in Google Colab facendo clic sul pulsante nella parte superiore di questa pagina.
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Scarica e installa TensorFlow 2. Importa TensorFlow nel tuo programma:
Importa TensorFlow nel tuo programma:
import tensorflow as tf
print("TensorFlow version:", tf.__version__)
from tensorflow.keras.layers import Dense, Flatten, Conv2D
from tensorflow.keras import Model
TensorFlow version: 2.8.0-rc1
Caricare e preparare il set di dati MNIST .
mnist = tf.keras.datasets.mnist
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data()
x_train, x_test = x_train / 255.0, x_test / 255.0
# Add a channels dimension
x_train = x_train[..., tf.newaxis].astype("float32")
x_test = x_test[..., tf.newaxis].astype("float32")
Usa tf.data per raggruppare e mescolare il set di dati:
train_ds = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(
(x_train, y_train)).shuffle(10000).batch(32)
test_ds = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((x_test, y_test)).batch(32)
Crea il modello tf.keras utilizzando l' API di sottoclasse del modello Keras:
class MyModel(Model):
def __init__(self):
super(MyModel, self).__init__()
self.conv1 = Conv2D(32, 3, activation='relu')
self.flatten = Flatten()
self.d1 = Dense(128, activation='relu')
self.d2 = Dense(10)
def call(self, x):
x = self.conv1(x)
x = self.flatten(x)
x = self.d1(x)
return self.d2(x)
# Create an instance of the model
model = MyModel()
Scegli un ottimizzatore e una funzione di perdita per l'allenamento:
loss_object = tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy(from_logits=True)
optimizer = tf.keras.optimizers.Adam()
Seleziona le metriche per misurare la perdita e l'accuratezza del modello. Queste metriche accumulano i valori su epoche e quindi stampano il risultato complessivo.
train_loss = tf.keras.metrics.Mean(name='train_loss')
train_accuracy = tf.keras.metrics.SparseCategoricalAccuracy(name='train_accuracy')
test_loss = tf.keras.metrics.Mean(name='test_loss')
test_accuracy = tf.keras.metrics.SparseCategoricalAccuracy(name='test_accuracy')
Usa tf.GradientTape per addestrare il modello:
@tf.function
def train_step(images, labels):
with tf.GradientTape() as tape:
# training=True is only needed if there are layers with different
# behavior during training versus inference (e.g. Dropout).
predictions = model(images, training=True)
loss = loss_object(labels, predictions)
gradients = tape.gradient(loss, model.trainable_variables)
optimizer.apply_gradients(zip(gradients, model.trainable_variables))
train_loss(loss)
train_accuracy(labels, predictions)
Prova il modello:
@tf.function
def test_step(images, labels):
# training=False is only needed if there are layers with different
# behavior during training versus inference (e.g. Dropout).
predictions = model(images, training=False)
t_loss = loss_object(labels, predictions)
test_loss(t_loss)
test_accuracy(labels, predictions)
EPOCHS = 5
for epoch in range(EPOCHS):
# Reset the metrics at the start of the next epoch
train_loss.reset_states()
train_accuracy.reset_states()
test_loss.reset_states()
test_accuracy.reset_states()
for images, labels in train_ds:
train_step(images, labels)
for test_images, test_labels in test_ds:
test_step(test_images, test_labels)
print(
f'Epoch {epoch + 1}, '
f'Loss: {train_loss.result()}, '
f'Accuracy: {train_accuracy.result() * 100}, '
f'Test Loss: {test_loss.result()}, '
f'Test Accuracy: {test_accuracy.result() * 100}'
)
Epoch 1, Loss: 0.13306719064712524, Accuracy: 96.03833770751953, Test Loss: 0.0717063844203949, Test Accuracy: 97.68999481201172 Epoch 2, Loss: 0.04493752866983414, Accuracy: 98.61833190917969, Test Loss: 0.058997876942157745, Test Accuracy: 98.18000030517578 Epoch 3, Loss: 0.023821160197257996, Accuracy: 99.22000122070312, Test Loss: 0.0560370571911335, Test Accuracy: 98.30999755859375 Epoch 4, Loss: 0.014193248935043812, Accuracy: 99.50666809082031, Test Loss: 0.06797954440116882, Test Accuracy: 98.29999542236328 Epoch 5, Loss: 0.010457769967615604, Accuracy: 99.63666534423828, Test Loss: 0.08524733036756516, Test Accuracy: 97.83999633789062
Il classificatore di immagini è ora addestrato con una precisione del 98% circa su questo set di dati. Per saperne di più, leggi i tutorial di TensorFlow .