Tensorflow语法基础(1)

参考极客学院基础教程

tensorflow学习笔记二:入门基础

TensorFlow用张量这种数据结构来表示所有的数据。用一阶张量来表示向量,如:v = [1.2, 2.3, 3.5] ,如二阶张量表示矩阵,如:m = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]],可以看成是方括号嵌套的层数。

  1. 编辑器
    编写tensorflow代码,实际上就是编写py文件,最好找一个好用的编辑器,如果你用vim或gedit比较顺手,那也可以的啦。我们既然已经安装了anaconda,那么它里面自带一个还算不错的编辑器,名叫spyder,用起来和matlab差不多,还可以在右上角查看变量的值。因此我一直使用这个编辑器。它的启动方式也很简单,直接在终端输入spyder就行了。

Note:
用Anaconda自带的IDE spyder编辑python时,发现无法导入tensorflow模块,我猜测应该时IDE的搜索路径没有包含tensorflow的路径吧(未仔细研究),然后我在Anadconda的安装路径中找到了/envs/tensorflow/lib/python2.7,并将该路径中的site-packages文件夹中的所有文件拷贝到,Anaconda安装路径下的lib/python2.7/site-packages文件夹中,之后再次打开IDE,发现已经可以import了!!!!

cd  anaconda
cp -rf  envs/tensorflow/lib/python2.7/site-packages/* lib/python2.7/site-packages/
屏幕快照 2017-02-23 下午6.08.51.png
  1. 常量
    我们一般引入tensorflow都用语句
    import tensorflow as tf
    因此,以后文章中我就直接用tf来表示tensorflow了。
    在tf中,常量的定义用语句:
a=tf.constant(10)

这就定义了一个值为10的常量a

  1. 变量
    变量用Variable来定义, 并且必须初始化,如:
x=tf.Variable(tf.ones([3,3]))
y=tf.Variable(tf.zeros([3,3]))

分别定义了一个3x3的全1矩阵x,和一个3x3的全0矩阵y,0和1的值就是初始化。
变量定义完后,还必须显式的执行一下初始化操作,即需要在后面加上一句:

init=tf.initialize_all_variables()

这句可不要忘了,否则会出错。

  1. 占位符
    变量在定义时要初始化,但是如果有些变量刚开始我们并不知道它们的值,无法初始化,那怎么办呢?
    那就用占位符来占个位置,如:
x = tf.placeholder(tf.float32, [None, 784])

指定这个变量的类型和shape,以后再用feed的方式来输入值。

  1. 图(graph)
    如果把下面的python语句改在tf语句,该怎么写呢:
x=3
y=2
z=x+y
print(z)

定义两个变量,并将两个数相加,输出结果。如果在tf中直接像上面这样写,那就错了。x,y,z分别是三个tensor对象,对象间的运算称之为操作(op), tf不会去一条条地执行各个操作,而是把所有的操作都放入到一个图(graph)中,图中的每一个结点就是一个操作。然后行将整个graph 的计算过程交给一个 TensorFlow 的Session, 此 Session可以运行整个计算过程,比起操作(operations)一条一条的执行效率高的多。
执行代码如下:

import tensorflow as tf
x = tf.Variable(3)
y = tf.Variable(5)
z=x+y
init = tf.initialize_all_variables()
with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    print(sess.run(z))

其中sess.run()即是执行,注意要先执行变量初始化操作,再执行运算操作。
Session需要先创建,使用完后还需要释放。因此我们使用with...as..语句,让系统自动释放。
例子1:hello world

import tensorflow as tf
word=tf.constant('hello,world!')
    with tf.Session() as sess: 
    print(sess.run(word))

例子2:加法和乘法

import tensorflow as tf 
a = tf.placeholder(tf.int16)
b = tf.placeholder(tf.int16)
add = tf.add(a, b)
mul = tf.mul(a, b)

with tf.Session() as sess:
    print('a+b=',sess.run(add, feed_dict={a: 2, b: 3}))
    print('a*b=',sess.run(mul, feed_dict={a: 2, b: 3}))

此处使用feed_dict以字典的方式对多个变量输入值。
例子3: 矩阵乘法

import tensorflow as tf 
a=tf.Variable(tf.ones([3,2]))
b=tf.Variable(tf.ones([2,3]))
product=tf.matmul(5*a,4*b)
init=tf.initialize_all_variables()

with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    print(sess.run(product))

其中

product=tf.matmul(5*a,4*b)

也可以改成

product=tf.matmul(tf.mul(5.0,a),tf.mul(4.0,b))

定义变量时,没有指定数据类型,则默认为float32,因此是5.0而不是5

再看一个实例:

#coding:utf-8
import tensorflow as tf

# 创建一个变量state,初始值是0,名称是counter
state = tf.Variable(0, name='counter')

# 定义常量 one
one = tf.constant(1)

# 定义加法步骤 (注: 此步并没有直接计算,再调用时才计算)
new_value = tf.add(state, one)

# 将 State 更新成 new_value
update = tf.assign(state, new_value)



init = tf.initialize_all_variables()

with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    print sess.run(state)
    print "第一次打印"
    for _ in range(3):
        sess.run(update)
        print(sess.run(state))
        print(sess.run(one))


输出结果是:
0
第一次打印
1
1
2
1
3
1
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