基本的数值计算相关操作

摘自 https://blog.csdn.net/zywvvd/article/details/78593618 一般前提条件为参与运算的数据类型相同。这些操作可以直接在tensorflow.Session中执行。

    # 常量的定义
    # 其中若data为浮点数,而不显式声明dtype的话,dtype将被隐式地设定为tf.float32
    tf.constant(data, dtype)

    # 变量类型转换
    tf.cast(data, dtype)

    # 算术操作符:+ - * / % 
    tf.add(x, y, name=None)        # 加法(支持广播)
    tf.subtract(x, y, name=None)   # 减法
    tf.multiply(x, y, name=None)   # 元素级乘法 -> 矩阵乘法为tf.matmul()
    tf.divide(x, y, name=None)     # 浮点除法, 返回浮点数
    tf.mod(x, y, name=None)        # 取余

    # 幂指对数操作符:^ ^2 ^0.5 e^ ln 
    tf.pow(x, y, name=None)        # 幂次方
    tf.square(x, name=None)        # 平方
    tf.sqrt(x, name=None)          # 开根号,必须传入浮点数或复数
    tf.exp(x, name=None)           # 计算 e 的次方
    tf.log(x, name=None)           # 以 e 为底,必须传入浮点数或复数

    # 取符号、负、倒数、绝对值、近似、两数中较大/小的
    tf.negative(x, name=None)      # 取负(y = -x)
    tf.sign(x, name=None)          # 返回 x 的符号
    tf.reciprocal(x, name=None)    # 取倒数
    tf.abs(x, name=None)           # 求绝对值
    tf.round(x, name=None)         # 四舍五入
    tf.ceil(x, name=None)          # 向上取整
    tf.floor(x, name=None)         # 向下取整
    tf.rint(x, name=None)          # 取最接近的整数 
    tf.maximum(x, y, name=None)    # 返回两tensor中的最大值 (x > y ? x : y)
    tf.minimum(x, y, name=None)    # 返回两tensor中的最小值 (x < y ? x : y)

    # 三角函数和反三角函数
    tf.cos(x, name=None)    
    tf.sin(x, name=None)    
    tf.tan(x, name=None)    
    tf.acos(x, name=None)
    tf.asin(x, name=None)
    tf.atan(x, name=None)   

    # 其它
    tf.div(x, y, name=None)  # python 2.7 除法, x/y-->int or x/float(y)-->float
    tf.truediv(x, y, name=None) # python 3 除法, x/y-->float
    tf.floordiv(x, y, name=None)  # python 3 除法, x//y-->int
    tf.realdiv(x, y, name=None)
    tf.truncatediv(x, y, name=None)
    tf.floor_div(x, y, name=None)
    tf.truncatemod(x, y, name=None)
    tf.floormod(x, y, name=None)
    tf.cross(x, y, name=None)
    tf.add_n(inputs, name=None)  # inputs: A list of Tensor objects, each with same shape and type
    tf.squared_difference(x, y, name=None) 

需要注意的一点是,由于TensorFlow的编程模型为流图模式,实际上在运行过程中每个张量都只会被计算一次,因而每次定义新Tensor的时候,只是会把旧Tensor的引用去除,旧Tensor的操作还是会在流图中运行。因而,若是定义了一个语法错误的Tensor的话就麻烦了,会直接报错。。。(惨痛的教训)
20190724 目前还没发现Python可以从流图中删除Tensor的方法,StackOverflow和GitHub上都说没有可行的办法,“没有办法干净利落地从流图中删除一个结点”。因而只有另一个方法:在必要情况下换用新图。使用tf.reset_default_graph()也没有用,根据实测,它只会“清空”默认图,可以定义新变量,但是只能运行旧的流图。也就是说实际上鸟用没有

变量与作用域

改编自https://www.jianshu.com/p/2061b221cd8f , https://www.cnblogs.com/esCharacter/p/7872064.html 根据定义,tensorflow.Variable可以用于定义一个变量。变量之间的运算被定义为Tensor,中文名称为张量,是物理学中一种不随坐标系改变而发生变化的物理量,在TensorFlow中为运算操作的表达方式。(然而由于在下数学能力实在缺乏,只能Python编程中近似将其理解为多维矩阵)使用Variable类的构造函数进行变量定义要求非空的初始化值。对应有一个方法可以达到相似的目的:tensorflow.get_variable()。两者的联系与区别如下:

  tensorflow.Variable() tensorflow.get_variable()
命名重复 新变量自动重命名 报错
对象引用 每次调用创建新对象 在同一作用域下可以引用同名对象

根据作者描述,在通过tensorflow.variable_scope()定义作用域后,可以通过tensorflow.get_variable()进行变量的重用。其意义在于,可以通过作用域的临时定义(with tf.Graph().as_default():)进行上下文的切换,提供了便捷的变量存取方法。

tensorflow.Variable(tensorflow.Tensor)语句只会构建计算图。这些tensorflow.Tensor对象仅代表将要运行的操作的结果,是一种流图语言的定义语句,因而并不可以直接输出,需要在tensorflow.Session里运行后获得结果。返回值为numpy.ndarray格式。 部分代码如下:

a = tf.Variable([[1,2],[3,4]], name='a')
sess.run(a)

完整执行过程将于下一节 [tensorflow“执行器” session] 中讲述。

tensorflow“执行器” Session

根据字面意义上理解,session可以理解为会话,也就是说相当于启动了一个“执行器”。以我初学者的个人简介来看,就像是一套净化水装置的入口开关开启,接下来就可以装入数据进行处理了。上一节 [变量与作用域] 中的sess就是这里的tensorflow.Session。sess的创建方式很简单:

import tensorflow as tf

sess = tf.Session()

但是若是在创建完Session之后将上一节的代码复制粘贴入运行,会出现这么一个问题:

tensorflow.python.framework.errors_impl.FailedPreconditionError: Attempting to use uninitialized value Variable

根据字面意思,显然是变量未初始化。若是需要使用tensorflow.Variable一类的对象变量的话,需要先在Session中进行初始化:

sess.run(tf.global_variables_initializer())

然后可以获得结果:

>>> sess.run(a)
array([[1, 2],
       [3, 4]])

可以使用sess.close()手动关闭Session。虽然GPU指示器显示Python仍然在占用cpu,但是重新建立会话

摘自官方文档:

可以将多个张量传递给tf.Session.runrun方法以透明方式处理元组或字典的任何组合,如下例所示:

print(sess.run({'ab':(a, b), 'total':total}))

它返回的结果拥有相同的布局结构:

{'total': 7.0, 'ab': (3.0, 4.0)}

因为字典没有排序规则,所以实际上对于使用影响不大。

限制运行时GPU内存占用的方法:

import tensorflow as tf
config = tf.ConfigProto()
config.gpu_options.per_process_gpu_memory_fraction = 0.3
sess = tf.Session(config=config)

通过设置per_process_gpu_memory_fraction来限制GPU内存的使用比例。

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