使用TensorFlow实现回归预测

时间：2022-02-15 14:30:31

这一节使用TF搭建一个简单的神经网络用于回归预测，首先随机生成一组数据

import tensorflow as tf

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

tf.set_random_seed(42)

np.random.seed(42)

x = np.linspace(-1,1,100)[:,np.newaxis] #<==>x=x.reshape(100,1)

noise = np.random.normal(0,0.1,size = x.shape)

y=np.power(x,2) + x +noise #y=x^2 + x+噪音

plt.scatter(x,y)

plt.show()

随机生成了一组数据，模型为\(y=x^2+x\)，看一下数据的分布

使用TensorFlow实现回归预测

接下来搭建一个含有一个隐藏层的神经网络，损失选择使用均方差误差

#模型部分

tf_X = tf.placeholder(tf.float32,x.shape) #=>X

tf_y = tf.placeholder(tf.float32,y.shape) #=>y

output = tf.layers.dense(tf_X,10,tf.nn.relu,name="hidden")#隐藏层10个节点

output = tf.layers.dense(output,1,name='output') #1个输出层

#loss = tf.losses.mean_squared_error(tf_y,output)

loss = tf.reduce_mean(tf.sqrt(tf.pow(tf_y-output,2)))

optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.2)

train_op = optimizer.minimize(loss)

其中tf.losses中提供了常用的损失函数实现，也可以自己去实现，开始训练模型

with tf.Session() as sess:

    sess.run(tf.global_variables_initializer())

    plt.ion()

    for step in range(100):

        _,err,pred = sess.run([train_op,loss,output],feed_dict={tf_X:x,tf_y:y})

        #cla()  # Clear axis

        #clf()  # Clear figure

        #close() # Close a figure window

        plt.cla()#

        plt.scatter(x,y)

        plt.plot(x,pred,'r-',lw=5)

        plt.text(0.5, 0, 'Loss=%.4f' % err, fontdict={'size': 20, 'color': 'red'})

        #plt.show()

plt.ioff()

plt.show()

看一看效果：

使用TensorFlow实现回归预测

note:上面使用了plt.cla方法，这是由于方便看到变化过程，将plot过程写入到了for循环中，为了避免发生意外错误将对象从内存中清空。

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