TensorFlow搭建模型方式总结

引言

 TensorFlow提供了多种API，使得入门者和专家可以根据自己的需求选择不同的API搭建模型。

基于Keras Sequential API搭建模型

Sequential适用于线性堆叠的方式搭建模型，即每层只有一个输入和输出。

import tensorflow as tf

# 导入手写数字数据集
mnist = tf.keras.datasets.mnist
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data()

# 数据标准化
x_train, x_test = x_train/255, x_test/255

# 使用Sequential搭建模型
# 方式一
model = tf.keras.models.Sequential([

    # 加入CNN层(2D), 使用了3个卷积核, 卷积核的尺寸为3X3, 步长为1, 输入图像的维度为28X28X1
    tf.keras.layers.Conv2D(3, kernel_size=3, strides=1, input_shape=(28, 28, 1)),

    # 加入激活函数
    tf.keras.layers.Activation("relu"),

    # 加入2X2池化层, 步长为2
    tf.keras.layers.MaxPool2D(pool_size=2, strides=2),

    # 把图像数据平铺
    tf.keras.layers.Flatten(),

    # 加入全连接层, 设置神经元为128个, 设置relu激活函数
    tf.keras.layers.Dense(128, activation="relu"),

    # 加入全连接层(输出层), 设置输出数量为10, 设置softmax激活函数
    tf.keras.layers.Dense(10, activation="softmax")
])

# 方式二
model2 = tf.keras.models.Sequential()
model2.add(tf.keras.layers.Conv2D(3, kernel_size=3, strides=1, input_shape=(28, 28, 1)))
model2.add(tf.keras.layers.Activation("relu"))
model2.add(tf.keras.layers.MaxPool2D(pool_size=2, strides=2))
model2.add(tf.keras.layers.Flatten())
model2.add(tf.keras.layers.Dense(128, activation="relu"))
model2.add(tf.keras.layers.Dense(10, activation="softmax"))

# 模型概览
model.summary()

"""
Model: "sequential"
_________________________________________________________________
 Layer (type)                Output Shape              Param #   
=================================================================
 conv2d (Conv2D)             (None, 26, 26, 3)         30        

 activation (Activation)     (None, 26, 26, 3)         0         

 max_pooling2d (MaxPooling2D  (None, 13, 13, 3)        0         
 )                                                               

 flatten (Flatten)           (None, 507)               0         

 dense (Dense)               (None, 128)               65024     

 dense_1 (Dense)             (None, 10)                1290      

=================================================================
Total params: 66,344
Trainable params: 66,344
"""

# 编译 为模型加入优化器, 损失函数, 评估指标
model.compile(
    optimizer="adam",
    loss="sparse_categorical_crossentropy",
    metrics=["accuracy"]
)

# 训练模型, 2个epoch, batch size为100
model.fit(x_train, y_train, epochs=2, batch_size=100)