# 使用 TensorFlow 进行经典机器学习
机器学习是计算机科学领域,涉及算法的研究,开发和应用,以使计算机器从数据中学习。计算机学习的模型用于进行预测和预测。机器学习研究人员和工程师通过构建模型然后使用这些模型进行预测来实现这一目标。现在众所周知,机器学习已成功地应用于各种领域,如自然语言理解,视频处理,图像识别,语音和视觉。
我们来谈谈模型。所有机器学习问题都以一种或另一种形式抽象为以下等式:
![](https://img.kancloud.cn/bb/48/bb48d6fa9cf78352b944538341d55641_690x210.png)
这里,`y`是输出或目标,`x`是输入或特征。如果`x`是一组特征,我们也将其称为特征向量,并用`X`表示。当我们说模型时,我们的意思是找到将特征映射到目标的函数`f`。因此,一旦我们找到`f`,我们就可以使用`x`的新值来预测`y`的值。
机器学习的核心是找到可用于从`x`的值预测`y`的函数`f`。正如您可能从高中数学周期回忆的那样,该线的等式如下:
![](https://img.kancloud.cn/24/0f/240ff229a222886278bb52e625c24982_920x180.png)
我们可以重写前面的简单等式如下:
![](https://img.kancloud.cn/34/fc/34fcf85e7a55702b625f5e4884cbfbd9_950x200.png)
这里,`W`称为权重,`b`称为偏差。不要担心现在的权重和偏置,我们稍后会介绍它们。现在,您可以将`W`视为等效于`m`和`b`等效于`c`。因此,现在机器学习问题可以说是从`X`的当前值找到`W`和`b`的问题,这样该方程可用于预测`y`的值。
回归分析或回归建模是指用于估计变量之间关系的方法和技术。输入到回归模型的变量称为独立变量或预测变量或特征,而回归模型的输出变量称为因变量或目标。回归模型定义如下:
![](https://img.kancloud.cn/ab/54/ab54366e01de0b00f6cc83256eb50525_980x210.png)
其中`Y`是目标变量,`X`是特征向量,`β`是参数向量
通常,我们使用一种非常简单的回归形式,称为简单线性回归来估计参数 β。
在机器学习问题中,我们必须从给定数据中学习模型参数 `β0`和`β1`,以便我们有一个估计模型,从`X`的未来值预测`Y`的值。我们对偏置使用`β1`,对权重项使用`β0`,分别用`w`和`b`代表它们。
因此模型如下:
![](https://img.kancloud.cn/a9/e3/a9e3fe1676370ec111c591942aa63211_1170x200.png)
分类是机器学习中的经典问题之一。正在考虑的数据可以属于一个或其他类别,例如,如果提供的图像是数据,则它们可以是猫或狗的图片。因此,在这种情况下,类别是猫和狗。分类是指识别或识别所考虑的数据或对象的标签或类别。分类属于监督机器学习的范畴。在分类问题中,提供具有特征或输入及其相应输出或标签的训练数据集。使用该训练数据集,训练模型;换句话说,计算模型的参数。然后将训练的模型用于新数据以找到其正确的标签。
分类问题可以有两种类型:**两类**或**多类**。两类意味着数据被分类为两个不同且不连续的标签,例如,患者患有癌症或患者没有癌症,图像是猫或狗。多类意味着数据将被分类到多个类别中,例如,电子邮件分类问题会将电子邮件分成社交媒体电子邮件,与工作相关的电子邮件,个人电子邮件,与家人相关的电子邮件,垃圾邮件,购物优惠电子邮件等等。 。另一个例子是数字图片的例子;每张图片可以标记在 0 到 9 之间,具体取决于图片所代表的数字。在本章中,我们将看到两种分类的示例。
在本章中,我们将进一步扩展以下主题:
* 回归
* 简单的线性回归
* 多元回归
* 正则化回归
* 套索正则化
* 岭正则化
* ElasticNet 正则化
* 分类
* 使用逻辑回归进行分类
* 二分类
* 多类分类
- TensorFlow 101
- 什么是 TensorFlow?
- TensorFlow 核心
- 代码预热 - Hello TensorFlow
- 张量
- 常量
- 操作
- 占位符
- 从 Python 对象创建张量
- 变量
- 从库函数生成的张量
- 使用相同的值填充张量元素
- 用序列填充张量元素
- 使用随机分布填充张量元素
- 使用tf.get_variable()获取变量
- 数据流图或计算图
- 执行顺序和延迟加载
- 跨计算设备执行图 - CPU 和 GPU
- 将图节点放置在特定的计算设备上
- 简单放置
- 动态展示位置
- 软放置
- GPU 内存处理
- 多个图
- TensorBoard
- TensorBoard 最小的例子
- TensorBoard 详情
- 总结
- TensorFlow 的高级库
- TF Estimator - 以前的 TF 学习
- TF Slim
- TFLearn
- 创建 TFLearn 层
- TFLearn 核心层
- TFLearn 卷积层
- TFLearn 循环层
- TFLearn 正则化层
- TFLearn 嵌入层
- TFLearn 合并层
- TFLearn 估计层
- 创建 TFLearn 模型
- TFLearn 模型的类型
- 训练 TFLearn 模型
- 使用 TFLearn 模型
- PrettyTensor
- Sonnet
- 总结
- Keras 101
- 安装 Keras
- Keras 中的神经网络模型
- 在 Keras 建立模型的工作流程
- 创建 Keras 模型
- 用于创建 Keras 模型的顺序 API
- 用于创建 Keras 模型的函数式 API
- Keras 层
- Keras 核心层
- Keras 卷积层
- Keras 池化层
- Keras 本地连接层
- Keras 循环层
- Keras 嵌入层
- Keras 合并层
- Keras 高级激活层
- Keras 正则化层
- Keras 噪音层
- 将层添加到 Keras 模型
- 用于将层添加到 Keras 模型的顺序 API
- 用于向 Keras 模型添加层的函数式 API
- 编译 Keras 模型
- 训练 Keras 模型
- 使用 Keras 模型进行预测
- Keras 的附加模块
- MNIST 数据集的 Keras 序列模型示例
- 总结
- 使用 TensorFlow 进行经典机器学习
- 简单的线性回归
- 数据准备
- 构建一个简单的回归模型
- 定义输入,参数和其他变量
- 定义模型
- 定义损失函数
- 定义优化器函数
- 训练模型
- 使用训练的模型进行预测
- 多元回归
- 正则化回归
- 套索正则化
- 岭正则化
- ElasticNet 正则化
- 使用逻辑回归进行分类
- 二分类的逻辑回归
- 多类分类的逻辑回归
- 二分类
- 多类分类
- 总结
- 使用 TensorFlow 和 Keras 的神经网络和 MLP
- 感知机
- 多层感知机
- 用于图像分类的 MLP
- 用于 MNIST 分类的基于 TensorFlow 的 MLP
- 用于 MNIST 分类的基于 Keras 的 MLP
- 用于 MNIST 分类的基于 TFLearn 的 MLP
- 使用 TensorFlow,Keras 和 TFLearn 的 MLP 总结
- 用于时间序列回归的 MLP
- 总结
- 使用 TensorFlow 和 Keras 的 RNN
- 简单循环神经网络
- RNN 变种
- LSTM 网络
- GRU 网络
- TensorFlow RNN
- TensorFlow RNN 单元类
- TensorFlow RNN 模型构建类
- TensorFlow RNN 单元包装器类
- 适用于 RNN 的 Keras
- RNN 的应用领域
- 用于 MNIST 数据的 Keras 中的 RNN
- 总结
- 使用 TensorFlow 和 Keras 的时间序列数据的 RNN
- 航空公司乘客数据集
- 加载 airpass 数据集
- 可视化 airpass 数据集
- 使用 TensorFlow RNN 模型预处理数据集
- TensorFlow 中的简单 RNN
- TensorFlow 中的 LSTM
- TensorFlow 中的 GRU
- 使用 Keras RNN 模型预处理数据集
- 使用 Keras 的简单 RNN
- 使用 Keras 的 LSTM
- 使用 Keras 的 GRU
- 总结
- 使用 TensorFlow 和 Keras 的文本数据的 RNN
- 词向量表示
- 为 word2vec 模型准备数据
- 加载和准备 PTB 数据集
- 加载和准备 text8 数据集
- 准备小验证集
- 使用 TensorFlow 的 skip-gram 模型
- 使用 t-SNE 可视化单词嵌入
- keras 的 skip-gram 模型
- 使用 TensorFlow 和 Keras 中的 RNN 模型生成文本
- TensorFlow 中的 LSTM 文本生成
- Keras 中的 LSTM 文本生成
- 总结
- 使用 TensorFlow 和 Keras 的 CNN
- 理解卷积
- 了解池化
- CNN 架构模式 - LeNet
- 用于 MNIST 数据的 LeNet
- 使用 TensorFlow 的用于 MNIST 的 LeNet CNN
- 使用 Keras 的用于 MNIST 的 LeNet CNN
- 用于 CIFAR10 数据的 LeNet
- 使用 TensorFlow 的用于 CIFAR10 的 ConvNets
- 使用 Keras 的用于 CIFAR10 的 ConvNets
- 总结
- 使用 TensorFlow 和 Keras 的自编码器
- 自编码器类型
- TensorFlow 中的栈式自编码器
- Keras 中的栈式自编码器
- TensorFlow 中的去噪自编码器
- Keras 中的去噪自编码器
- TensorFlow 中的变分自编码器
- Keras 中的变分自编码器
- 总结
- TF 服务:生产中的 TensorFlow 模型
- 在 TensorFlow 中保存和恢复模型
- 使用保护程序类保存和恢复所有图变量
- 使用保护程序类保存和恢复所选变量
- 保存和恢复 Keras 模型
- TensorFlow 服务
- 安装 TF 服务
- 保存 TF 服务的模型
- 提供 TF 服务模型
- 在 Docker 容器中提供 TF 服务
- 安装 Docker
- 为 TF 服务构建 Docker 镜像
- 在 Docker 容器中提供模型
- Kubernetes 中的 TensorFlow 服务
- 安装 Kubernetes
- 将 Docker 镜像上传到 dockerhub
- 在 Kubernetes 部署
- 总结
- 迁移学习和预训练模型
- ImageNet 数据集
- 再训练或微调模型
- COCO 动物数据集和预处理图像
- TensorFlow 中的 VGG16
- 使用 TensorFlow 中预训练的 VGG16 进行图像分类
- TensorFlow 中的图像预处理,用于预训练的 VGG16
- 使用 TensorFlow 中的再训练的 VGG16 进行图像分类
- Keras 的 VGG16
- 使用 Keras 中预训练的 VGG16 进行图像分类
- 使用 Keras 中再训练的 VGG16 进行图像分类
- TensorFlow 中的 Inception v3
- 使用 TensorFlow 中的 Inception v3 进行图像分类
- 使用 TensorFlow 中的再训练的 Inception v3 进行图像分类
- 总结
- 深度强化学习
- OpenAI Gym 101
- 将简单的策略应用于 cartpole 游戏
- 强化学习 101
- Q 函数(在模型不可用时学习优化)
- RL 算法的探索与开发
- V 函数(模型可用时学习优化)
- 强化学习技巧
- 强化学习的朴素神经网络策略
- 实现 Q-Learning
- Q-Learning 的初始化和离散化
- 使用 Q-Table 进行 Q-Learning
- Q-Network 或深 Q 网络(DQN)的 Q-Learning
- 总结
- 生成性对抗网络
- 生成性对抗网络 101
- 建立和训练 GAN 的最佳实践
- 使用 TensorFlow 的简单的 GAN
- 使用 Keras 的简单的 GAN
- 使用 TensorFlow 和 Keras 的深度卷积 GAN
- 总结
- 使用 TensorFlow 集群的分布式模型
- 分布式执行策略
- TensorFlow 集群
- 定义集群规范
- 创建服务器实例
- 定义服务器和设备之间的参数和操作
- 定义并训练图以进行异步更新
- 定义并训练图以进行同步更新
- 总结
- 移动和嵌入式平台上的 TensorFlow 模型
- 移动平台上的 TensorFlow
- Android 应用中的 TF Mobile
- Android 上的 TF Mobile 演示
- iOS 应用中的 TF Mobile
- iOS 上的 TF Mobile 演示
- TensorFlow Lite
- Android 上的 TF Lite 演示
- iOS 上的 TF Lite 演示
- 总结
- R 中的 TensorFlow 和 Keras
- 在 R 中安装 TensorFlow 和 Keras 软件包
- R 中的 TF 核心 API
- R 中的 TF 估计器 API
- R 中的 Keras API
- R 中的 TensorBoard
- R 中的 tfruns 包
- 总结
- 调试 TensorFlow 模型
- 使用tf.Session.run()获取张量值
- 使用tf.Print()打印张量值
- 用tf.Assert()断言条件
- 使用 TensorFlow 调试器(tfdbg)进行调试
- 总结
- 张量处理单元