TensorFlowを使ってみる 1 - ウォンツテック

ゼロから作るDeep Learning ―Pythonで学ぶディープラーニングの理論と実装

この本を読み終わったので機械学習を実験してみようと思います。

ライブラリはGoogleが公開しているTensorFlowを使います

www.tensorflow.org

日本のPFI社が開発したChanierあたりも気になっているのでそのうち触ってみたいです

TensorFlowのインストール

PythonをAnacondaでインストールしているので以下のようにインストール

$ conda create -n tensorflow python=3.5

その次に環境を切り替えます

$ source activate tensorflow

ここで、私の環境ではシェルごと落ちる問題が発生しました。
調べると

pyenvとanacondaを共存させる時のactivate衝突問題の回避策3種類 - Qiita

pyenvのactivateと衝突しているらしいので、

export PATH="$PYENV_ROOT/versions/anaconda3-2.4.0/bin/:$PATH"

をshellの設定ファイルに追記しておきます「eval "$(pyenv init -)" 」より後に記述

プロンプトが切り替わったら以下を実行
※CPUでしか使わない人は実行するらしい

(tensorflow)/Users/sode% conda install -c conda-forge tensorflow

TensorFlowを使った簡単な計算

Basic Usage | TensorFlow

このサイトに載ってる簡単な計算が動くか試しておきました。

Graph

import tensorflow as tf

matrix1 = tf.constant([[3., 3.]])
matrix2 = tf.constant([[2.], [2.]])
product = tf.matmul(matrix1, matrix2)

sess = tf.Session()
result = sess.run(product)

print(result)

sess.close()

TensorFlowを算数で理解する - Qiita

このサイトの説明によると、TensorFlowはNodeとedgeで構成されていて、それをGraphと呼んでいる
Graphの計算はSessionが管理している。
このコード例だとmatrix1とmatrix2がedgeでmatmul(行列積)がNode、これらを組み合わせたproductがGraphって事ですね。

計算はSessionのrunメソッドで実施し、内部的には高度な最適化がされてそう。

Interactive Session

import tensorflow as tf
sess = tf.InteractiveSession()

x = tf.Variable([1.0, 2.0])
a = tf.constant([3.0, 3.0])
x.initializer.run()

sub = tf.sub(x, a)
print(sub.eval())

sess.close()

続いての例はtensorflowのeval使ってインタラクティブに（いちいちSession.runせずに）計算させたい時に使うっぽい。

Variables

import tensorflow as tf

state = tf.Variable(0, name="counter")

one = tf.constant(1)
new_value = tf.add(state, one)
update = tf.assign(state, new_value)

init_op = tf.global_variables_initializer()

with tf.Session() as sess:
    sess.run(init_op)
    print(sess.run(state))

    for _ in range(3):
        sess.run(update)
        print(sess.run(state))

Variableは変数。assignもNodeの1種でSessionのrunで計算するまで評価されない。updateを評価(run)する際にassignとaddが走りstateが更新される。

Fetches

input1 = tf.constant([3.0])
input2 = tf.constant([2.0])
input3 = tf.constant([5.0])
intermed = tf.add(input2, input3)
mul = tf.mul(input1, intermed)

with tf.Session() as sess:
  result = sess.run([mul, intermed])
  print(result)

Sessionのrunは同時に複数のGraphを渡し、同時に計算する事が可能

Feeds

import tensorflow as tf

input1 = tf.placeholder(tf.float32)
input2 = tf.placeholder(tf.float32)
output = tf.mul(input1, input2)

with tf.Session() as sess:
  print(sess.run([output], feed_dict={input1:[7.], input2:[2.]}))

GraphのEdgeは型だけ用意しておいて評価時(run)に実体を渡してもいいよという事