Tensorflow實現嶺回歸

2021-07-27 08:21:01 字數 3667 閱讀 5554

嶺回歸可以看作是線性回歸的一種增強版,實現的時候無非就是加入乙個二範數正則化項,但是應當注意,這裡只對於權重進行懲罰,偏置項是不加入正則化的,具體理論可以參見相關的**和blog,在此不贅述。

這裡還是使用tf實現了嶺回歸演算法,並實際應用在了乙個真實資料集而非人工資料集上,資料及規模相比於之前的資料也大了很多。

本次**從資料讀入,到建立計算圖,到模型訓練、模型評估,實際上是對前面幾篇部落格的小總結,至此,一般情況下的資料訓練問題都可以套用這個模板來寫。

我所使用的資料格式為最後一列是label,其餘列是特徵,label是二類,分別用1,-1表示。

目前版本只有嶺回歸,之後會加入logstic回歸已經tensorboard顯示的功能。

import tensorflow as tf

import numpy as np

import pandas as pd

train = pd.read_csv("./data/dataset1-a9a-training.txt", encoding="utf-8")

print(train.describe())

columnnum = train.values.shape[1] # 獲取資料的列數,其中最後一列是label

# 使用pandas獲取全部資料,評估效果用

defgetall

(filename):

data = pd.read_csv(filename, dtype=np.float32)

example = data.values[:,:-1]

label = data.values[:,-1]

return example, label

# tf獲取資料

defread_data

(filenamequeue):

reader = tf.textlinereader()

key, value = reader.read(filenamequeue)

recorddefaults =

for i in range(columnnum):

col = tf.decode_csv(value, record_defaults=recorddefaults)

features = tf.squeeze(tf.reshape(tf.stack([col[:-1]]), [columnnum-1, 1]), squeeze_dims=1) # 統一格式為[n_samples,1]

label = col[-1]

return features, label

# tf分批資料

definput_batch

(filename, batchsize, dequeue = 10000):

filenameque = tf.train.string_input_producer([filename], shuffle=true)

example, label = read_data(filenameque)

min_after_dequeue = dequeue # 樣本池調整的大一些隨機效果好

capacity = min_after_dequeue + 3 * batchsize

examplebatch, labelbatch = tf.train.shuffle_batch([example, label], batch_size=batchsize, capacity=capacity,

min_after_dequeue=min_after_dequeue)

return examplebatch, labelbatch

# 嶺回歸計算圖

defridge_regression

(examplebatch, labelbatch, lamda = 0.5, alpha = 0.1):

with tf.name_scope("ridge"):

w = tf.variable(tf.random_normal([columnnum-1, 1]), name="w")

b = tf.variable(tf.random_normal([1]), name="b")

logits = tf.matmul(examplebatch, w)+b

loss = tf.reduce_mean(tf.square(labelbatch-logits)) + lamda*tf.norm(w)

train = tf.train.gradientdescentoptimizer(alpha).minimize(loss)

return train, loss, w, b

# 評價函式,計算準確率

defevaluate

(w, b, testdata, testlabel):

testexample = tf.variable(testdata, trainable=false)

tflabel = tf.variable(testlabel, trainable=false)

tflabel = tf.equal(tflabel, 1)

tflabel = tf.reshape(tflabel, [-1, 1])

pred = tf.matmul(testexample, w)+b

res = tf.equal(tf.greater(pred, 0.0), tflabel) # 以0為分界點分類

acc = tf.reduce_mean((tf.cast(res, dtype=tf.float32))) # 轉換成浮點型,整型計算會一直結果為0

return acc

if __name__ == "__main__":

examplebatch, labelbatch = input_batch("./data/dataset1-a9a-training.txt", batchsize=100)

train, loss, w, b = ridge_regression(examplebatch, labelbatch)

testdata, testlabel = getall("./data/dataset1-a9a-training.txt")

acc = evaluate(w, b, testdata, testlabel)

maxiter = 1000

# 最大迭代次數

with tf.session() as sess:

init = tf.global_variables_initializer() # 初始化放在計算圖後

sess.run(init)

coord = tf.train.coordinator()

threads = tf.train.start_queue_runners(coord=coord)

for i in range(maxiter):

#example, label = sess.run([examplebatch, labelbatch])

#print(example.shape)

#print(label)

_, lossarr, accarr = sess.run([train, loss, acc])

print(lossarr, accarr)

#print(logits)

coord.request_stop()

coord.join(threads)

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