2016-07-15 43 views
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我使用张量流来实现用于回归的简单多层感知器。该代码是从标准mnist分类器修改的,我只将输出成本更改为MSE(使用tf.reduce_mean(tf.square(pred-y)))以及一些输入,输出大小设置。但是,如果我使用回归对网络进行训练,在几个时期之后,输出批次是完全相同的。例如:用于回归的tensorflow深度神经网络总是预测同一批次中的相同结果

target: 48.129, estimated: 42.634 
target: 46.590, estimated: 42.634 
target: 34.209, estimated: 42.634 
target: 69.677, estimated: 42.634 
...... 

我已经使用sklearn.preprocessing.scale尝试了不同的批量大小,不同的初始化,输入归一化(我的输入范围有很大的不同)。但是,他们都没有工作。我也试过了Tensorflow的一个sklearn例子(Deep Neural Network Regression with Boston Data)。但我在第40行另一个错误:

“模块”对象有没有属性“infer_real_valued_columns_from_input”

任何人有问题出在哪里的线索?谢谢

我的代码如下,可能会有点有点长,但很straghtforward:

from __future__ import absolute_import 
from __future__ import division 
from __future__ import print_function 

import tensorflow as tf 
from tensorflow.contrib import learn 
import matplotlib.pyplot as plt 

from sklearn.pipeline import Pipeline 
from sklearn import datasets, linear_model 
from sklearn import cross_validation 
import numpy as np 

boston = learn.datasets.load_dataset('boston') 
x, y = boston.data, boston.target 
X_train, X_test, Y_train, Y_test = cross_validation.train_test_split(
x, y, test_size=0.2, random_state=42) 

total_len = X_train.shape[0] 

# Parameters 
learning_rate = 0.001 
training_epochs = 500 
batch_size = 10 
display_step = 1 
dropout_rate = 0.9 
# Network Parameters 
n_hidden_1 = 32 # 1st layer number of features 
n_hidden_2 = 200 # 2nd layer number of features 
n_hidden_3 = 200 
n_hidden_4 = 256 
n_input = X_train.shape[1] 
n_classes = 1 

# tf Graph input 
x = tf.placeholder("float", [None, 13]) 
y = tf.placeholder("float", [None]) 

# Create model 
def multilayer_perceptron(x, weights, biases): 
    # Hidden layer with RELU activation 
    layer_1 = tf.add(tf.matmul(x, weights['h1']), biases['b1']) 
    layer_1 = tf.nn.relu(layer_1) 

    # Hidden layer with RELU activation 
    layer_2 = tf.add(tf.matmul(layer_1, weights['h2']), biases['b2']) 
    layer_2 = tf.nn.relu(layer_2) 

    # Hidden layer with RELU activation 
    layer_3 = tf.add(tf.matmul(layer_2, weights['h3']), biases['b3']) 
    layer_3 = tf.nn.relu(layer_3) 

    # Hidden layer with RELU activation 
    layer_4 = tf.add(tf.matmul(layer_3, weights['h4']), biases['b4']) 
    layer_4 = tf.nn.relu(layer_4) 

    # Output layer with linear activation 
    out_layer = tf.matmul(layer_4, weights['out']) + biases['out'] 
    return out_layer 

# Store layers weight & bias 
weights = { 
    'h1': tf.Variable(tf.random_normal([n_input, n_hidden_1], 0, 0.1)), 
    'h2': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_1, n_hidden_2], 0, 0.1)), 
    'h3': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_2, n_hidden_3], 0, 0.1)), 
    'h4': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_3, n_hidden_4], 0, 0.1)), 
    'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_4, n_classes], 0, 0.1)) 
} 
biases = { 
    'b1': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_1], 0, 0.1)), 
    'b2': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_2], 0, 0.1)), 
    'b3': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_3], 0, 0.1)), 
    'b4': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_4], 0, 0.1)), 
    'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_classes], 0, 0.1)) 
} 

# Construct model 
pred = multilayer_perceptron(x, weights, biases) 

# Define loss and optimizer 
cost = tf.reduce_mean(tf.square(pred-y)) 
optimizer = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate=learning_rate).minimize(cost) 

# Launch the graph 
with tf.Session() as sess: 
    sess.run(tf.initialize_all_variables()) 

    # Training cycle 
    for epoch in range(training_epochs): 
     avg_cost = 0. 
     total_batch = int(total_len/batch_size) 
     # Loop over all batches 
     for i in range(total_batch-1): 
      batch_x = X_train[i*batch_size:(i+1)*batch_size] 
      batch_y = Y_train[i*batch_size:(i+1)*batch_size] 
      # Run optimization op (backprop) and cost op (to get loss value) 
      _, c, p = sess.run([optimizer, cost, pred], feed_dict={x: batch_x, 
                  y: batch_y}) 
      # Compute average loss 
      avg_cost += c/total_batch 

     # sample prediction 
     label_value = batch_y 
     estimate = p 
     err = label_value-estimate 
     print ("num batch:", total_batch) 

     # Display logs per epoch step 
     if epoch % display_step == 0: 
      print ("Epoch:", '%04d' % (epoch+1), "cost=", \ 
       "{:.9f}".format(avg_cost)) 
      print ("[*]----------------------------") 
      for i in xrange(3): 
       print ("label value:", label_value[i], \ 
        "estimated value:", estimate[i]) 
      print ("[*]============================") 

    print ("Optimization Finished!") 

    # Test model 
    correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(pred, 1), tf.argmax(y, 1)) 
    # Calculate accuracy 
    accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, "float")) 
    print ("Accuracy:", accuracy.eval({x: X_test, y: Y_test})) 
+2

作为旁注,评价部分是错误的。由于您正在执行回归,因此您应该按如下方式评估平方和(在您的情况下为成本):(精确度= sess.run(cost,feed_dict = {x:X_test,y:Y_test}) '对于值本身,你可以执行'predict_vals = sess.run(pred,feed_dict = {x:X_test})'。 – Kots

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@Kots谢谢你,你是对的,原来的代码是直接从预测修改,所以我忘记改变它。将尽快修改资料来源。 –

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SufengNiu能否请你分享你的固定代码?我面临同样的问题,当我尝试转置pred(pred = tf.transpose(pred)),如@ CNugteren所说,然后我得到维度错误,当我将批量大小设置为1时,我得到索引的约束错误,我无法修复。 – Itkrux

回答

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简短的回答

使用tf.transpose(pred)移调您pred载体。

较长答案

的问题是,pred(预测)和y(标签)是不一样的形状:一种是行向量和其它的列向量。显然,当你对它们应用一个元素明智的操作时,你会得到一个矩阵,这不是你想要的。

解决方法是使用tf.transpose()转置预测向量以获得适当的向量,从而获得适当的损失函数。实际上,如果您在示例中将批量大小设置为1,则即使没有修复,也会看到它的工作原理,因为转置1x1向量是无操作的。

我将此修复程序应用于您的示例代码并观察到以下行为。修复前:

Epoch: 0245 cost= 84.743440580 
[*]---------------------------- 
label value: 23 estimated value: [ 27.47437096] 
label value: 50 estimated value: [ 24.71126747] 
label value: 22 estimated value: [ 23.87785912] 

,并在同一时间点的修正后:

Epoch: 0245 cost= 4.181439120 
[*]---------------------------- 
label value: 23 estimated value: [ 21.64333534] 
label value: 50 estimated value: [ 48.76105118] 
label value: 22 estimated value: [ 24.27996063] 

你会看到,成本要低得多,它实际上是学到了价值50正确。你必须对学习速度做一些微调,这样当然会改善你的成绩。

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非常感谢! –

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这非常有帮助!谢谢! – Simankov

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我知道这是相当长的一段时间,但你能告诉我们你怎么知道那里发生了什么? – Kots

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有可能与您的数据集加载或索引执行的问题。如果您只修改了MSE的成本,请确保predy正确更新,并且您没有用不同的图表操作覆盖它们。

帮助调试的另一件事是预测实际的回归输出。它还将帮助,如果你贴得更你的代码,所以我们可以看到你的具体数据加载实施等

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谢谢,请检查更新后的问题。我同意你的看法,可能是标签索引设置不正确,但我检查了y的索引并打印出标签值。它似乎没有问题。它适用于mnist分类,我对它进行了验证。正如你所提到的,我也检查了实际的回归结果,一批中的产量几乎相同。代码可能有点长,但实际上非常简单。你有什么建议吗?谢谢 –

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