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简 单 粗 暴 T e n s o r F l o w 2 | A C o n c i s e H a n d b o o k o f T e n s o r F l o w 2 — 简 单 粗 暴 T e n s o r F l o w 2 0 . 4 b e t a 文 档 简 单 粗 暴 T e n s o r F l o w 2 0 . 4 目 录 推 荐 序 前 言 T e n s o r F l o w 概 述 基 础 T e n s o r F l o w 安 装 与 环 境 配 置 T e n s o r F l o w 基 础 T e n s o r F l o w 模 型 建 立 与 训 练 T e n s o r F l o w 常 用 模 块 部 署 T e n s o r F l o w 模 型 导 出 T e n s o r F l o w S e r v i n g T e n s o r F l o w L i t e （ J i n p e n g ） T e n s o r F l o w i n J a v a S c r i p t （ H u a n ） 大 规 模 训 练 与 加 速 T e n s o r F l o w 分 布 式 训 练 使 用 T P U 训 练 T e n s o r F l o w 模 型 （ H u a n ） 扩 展 T e n s o r F l o w H u b 模 型 复 用 （ J i n p e n g ） T e n s o r F l o w D a t a s e t s 数 据 集 载 入 S w i f t f o r T e n s o r F l o w ( S 4 T F ) ( H u a n ） T e n s o r F l o w Q u a n t u m : 混 合 量 子 经 典 机 器 学 习 * 附 录 强 化 学 习 简 介 使 用 D o c k e r 部 署 T e n s o r F l o w 环 境 在 云 端 使 用 T e n s o r F l o w 部 署 自 己 的 交 互 式 P y t h o n 开 发 环 境 J u p y t e r L a b 参 考 资 料 与 推 荐 阅 读 术 语 中 英 对 照 表 目 錄 前 言 T e n s o r F l o w 概 述 基 礎 T e n s o r F l o w 安 裝 與 環 境 配 置 T e n s o r F l o w 基 礎 T e n s o r F l o w 模 型 建 立 與 訓 練 T e n s o r F l o w 常 用 模 組 部 署 T e n s o r F l o w 模 型 匯 出 T e n s o r F l o w S e r v i n g T e n s o r F l o w L i t e （ J i n p e n g ） T e n s o r F l o w i n J a v a S c r i p t （ H u a n ） 大 規 模 訓 練 與 加 速 T e n s o r F l o w 分 布 式 訓 練 使 用 T P U 訓 練 T e n s o r F l o w 模 型 （ H u a n ） 擴 展 T e n s o r F l o w H u b 模 型 複 用 （ J i n p e n g ） T e n s o r F l o w D a t a s e t s 資 料 集 載 入 S w i f t f o r T e n s o r F l o w ( S 4 T F ) ( H u a n ） T e n s o r F l o w Q u a n t u m : 混 合 量 子 經 典 機 器 學 習 * 附 錄 強 化 學 習 簡 介 使 用 D o c k e r 部 署 T e n s o r F l o w 環 境 在 雲 端 使 用 T e n s o r F l o w 部 署 自 己 的 互 動 式 P y t h o n 開 發 環 境 J u p y t e r L a b 參 考 資 料 與 推 薦 閱 讀 專 有 名 詞 中 英 對 照 表 P r e f a c e P r e f a c e T e n s o r F l o w O v e r v i e w B a s i c I n s t a l l a t i o n a n d E n v i r o n m e n t C o n f i g u r a t i o n T e n s o r F l o w B a s i c M o d e l C o n s t r u c t i o n a n d T r a i n i n g C o m m o n M o d u l e s i n T e n s o r F l o w D e p l o y m e n t T e n s o r F l o w M o d e l E x p o r t T e n s o r F l o w S e r v i n g L a r g e s c a l e T r a i n i n g D i s t r i b u t e d t r a i n i n g w i t h T e n s o r F l o w E x t e n s i o n s T e n s o r F l o w D a t a s e t s : R e a d y t o u s e D a t a s e t s T e n s o r F l o w Q u a n t u m : H y b r i d Q u a n t u m c l a s s i c a l M a c h i n e L e a r n i n g * 简 单 粗 暴 T e n s o r F l o w 2 » 简 单 粗 暴 T e n s o r F l o w 2 | A C o n c i s e H a n d b o o k o f T e n s o r F l o w 2 查 看 页 面 源 码 简 单 粗 暴 T e n s o r F l o w 2 | A C o n c i s e H a n d b o o k o f T e n s o r F l o w 2 ¶ 基 于 K e r a s 和 即 时 执 行 模 式 | B a s e d o n K e r a s a n d E a g e r E x e c u t i o n 简 体 中 文 版 繁 體 中 文 版 E n g l i s h V e r s i o n 简 体 中 文 版 ¶ 这 是 一 本 简 明 的 T e n s o r F l o w 2 入 门 指 导 手 册 ， 基 于 K e r a s 和 即 时 执 行 模 式 （ E a g e r E x e c u t i o n ） ， 力 图 让 具 备 一 定 机 器 学 习 及 P y t h o n 基 础 的 开 发 者 们 快 速 上 手 T e n s o r F l o w 2 。 同 时 也 是 纸 质 版 技 术 手 册 《 简 明 的 T e n s o r F l o w 2 》 的 部 分 草 稿 。 本 手 册 的 所 有 代 码 基 于 T e n s o r F l o w 2 . 2 正 式 版 。 文 中 的 所 有 示 例 代 码 可 至 这 里 获 得 。 本 手 册 正 于 T e n s o r F l o w 官 方 微 信 公 众 号 （ T e n s o r F l o w _ o f f i c i a l ） 连 载 ， 可 点 此 查 看 连 载 文 章 目 录 。 本 手 册 的 原 始 语 言 为 简 体 中 文 ， 并 有 繁 体 中 文 版 和 英 文 版 。 本 手 册 是 G o o g l e S u m m e r o f C o d e 2 0 1 9 项 目 之 一 ， 并 获 得 谷 歌 开 源 贡 献 奖 （ G o o g l e O p e n S o u r c e P e e r B o n u s ） 。 自 2 0 2 0 年 4 月 起 ， 在 每 章 文 末 加 入 了 留 言 区 ， 欢 迎 有 需 要 的 读 者 在 文 末 讨 论 交 流 。 G i t H u b ： h t t p s : / / g i t h u b . c o m / s n o w k y l i n / t e n s o r f l o w h a n d b o o k 教 程 答 疑 区 ： h t t p s : / / d i s c u s s . t f . w i k i 纸 质 完 整 版 ： 《 简 明 的 T e n s o r F l o w 2 》 本 书 纸 质 版 《 简 明 的 T e n s o r F l o w 2 》 由 人 民 邮 电 出 版 社 （ 图 灵 社 区 ） 出 版 ， 在 本 在 线 手 册 的 基 础 上 进 行 了 细 致 的 编 排 校 对 ， 并 增 加 了 若 干 T e n s o r F l o w 高 级 专 题 ， 全 彩 印 刷 ， 为 读 者 带 来 更 好 的 阅 读 体 验 。 豆 瓣 评 分 ： h t t p s : / / b o o k . d o u b a n . c o m / s u b j e c t / 3 5 2 1 7 9 8 1 / 纸 质 版 购 买 链 接 ： 京 东 当 当 天 猫 图 灵 社 区 目 录 推 荐 序 李 双 峰 （ G o o g l e T e n s o r F l o w 中 国 研 发 负 责 人 ） S o o n s o n K w o n ( G l o b a l M L E c o s y s t e m P r o g r a m s L e a d i n G o o g l e ) 童 云 海 （ 北 京 大 学 图 书 馆 副 馆 长 ） 前 言 本 书 的 适 用 群 体 如 何 使 用 本 书 致 谢 T e n s o r F l o w 概 述 学 生 和 研 究 者 ： 模 型 的 建 立 与 训 练 开 发 者 和 工 程 师 ： 模 型 的 调 用 与 部 署 T e n s o r F l o w 能 帮 助 我 们 做 什 么 ？ 基 础 T e n s o r F l o w 安 装 与 环 境 配 置 一 般 安 装 步 骤 G P U 版 本 T e n s o r F l o w 安 装 指 南 G P U 硬 件 的 准 备 N V I D I A 驱 动 程 序 的 安 装 C U D A T o o l k i t 和 c u D N N 的 安 装 第 一 个 程 序 I D E 设 置 T e n s o r F l o w 所 需 的 硬 件 配 置 * T e n s o r F l o w 基 础 T e n s o r F l o w 1 + 1 自 动 求 导 机 制 基 础 示 例 ： 线 性 回 归 N u m P y 下 的 线 性 回 归 T e n s o r F l o w 下 的 线 性 回 归 T e n s o r F l o w 模 型 建 立 与 训 练 模 型 （ M o d e l ） 与 层 （ L a y e r ） 基 础 示 例 ： 多 层 感 知 机 （ M L P ） 数 据 获 取 及 预 处 理 ： t f . k e r a s . d a t a s e t s 模 型 的 构 建 ： t f . k e r a s . M o d e l 和 t f . k e r a s . l a y e r s 模 型 的 训 练 ： t f . k e r a s . l o s s e s 和 t f . k e r a s . o p t i m i z e r 模 型 的 评 估 ： t f . k e r a s . m e t r i c s 卷 积 神 经 网 络 （ C N N ） 使 用 K e r a s 实 现 卷 积 神 经 网 络 使 用 K e r a s 中 预 定 义 的 经 典 卷 积 神 经 网 络 结 构 循 环 神 经 网 络 （ R N N ） 深 度 强 化 学 习 （ D R L ） K e r a s P i p e l i n e * K e r a s S e q u e n t i a l / F u n c t i o n a l A P I 模 式 建 立 模 型 使 用 K e r a s M o d e l 的 c o m p i l e 、 f i t 和 e v a l u a t e 方 法 训 练 和 评 估 模 型 自 定 义 层 、 损 失 函 数 和 评 估 指 标 * 自 定 义 层 自 定 义 损 失 函 数 和 评 估 指 标 T e n s o r F l o w 常 用 模 块 t f . t r a i n . C h e c k p o i n t ： 变 量 的 保 存 与 恢 复 T e n s o r B o a r d ： 训 练 过 程 可 视 化 实 时 查 看 参 数 变 化 情 况 查 看 G r a p h 和 P r o f i l e 信 息 实 例 ： 查 看 多 层 感 知 机 模 型 的 训 练 情 况 t f . d a t a ： 数 据 集 的 构 建 与 预 处 理 数 据 集 对 象 的 建 立 数 据 集 对 象 的 预 处 理 使 用 t f . d a t a 的 并 行 化 策 略 提 高 训 练 流 程 效 率 数 据 集 元 素 的 获 取 与 使 用 实 例 ： c a t s _ v s _ d o g s 图 像 分 类 T F R e c o r d ： T e n s o r F l o w 数 据 集 存 储 格 式 将 数 据 集 存 储 为 T F R e c o r d 文 件 读 取 T F R e c o r d 文 件 t f . f u n c t i o n ： 图 执 行 模 式 * t f . f u n c t i o n 基 础 使 用 方 法 t f . f u n c t i o n 内 在 机 制 A u t o G r a p h ： 将 P y t h o n 控 制 流 转 换 为 T e n s o r F l o w 计 算 图 使 用 传 统 的 t f . S e s s i o n t f . T e n s o r A r r a y ： T e n s o r F l o w 动 态 数 组 * t f . c o n f i g ： G P U 的 使 用 与 分 配 * 指 定 当 前 程 序 使 用 的 G P U 设 置 显 存 使 用 策 略 单 G P U 模 拟 多 G P U 环 境 部 署 T e n s o r F l o w 模 型 导 出 使 用 S a v e d M o d e l 完 整 导 出 模 型 K e r a s 自 有 的 模 型 导 出 格 式 （ J i n p e n g ） T e n s o r F l o w S e r v i n g T e n s o r F l o w S e r v i n g 安 装 T e n s o r F l o w S e r v i n g 模 型 部 署 K e r a s S e q u e n t i a l 模 式 模 型 的 部 署 自 定 义 K e r a s 模 型 的 部 署 在 客 户 端 调 用 以 T e n s o r F l o w S e r v i n g 部 署 的 模 型 P y t h o n 客 户 端 示 例 N o d e . j s 客 户 端 示 例 （ Z i y a n g ） T e n s o r F l o w L i t e （ J i n p e n g ） 模 型 转 换 A n d r o i d 部 署 Q u a n t i z a t i o n 模 型 转 换 总 结 T e n s o r F l o w i n J a v a S c r i p t （ H u a n ） T e n s o r F l o w . j s 简 介 浏 览 器 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s 的 优 势 T e n s o r F l o w . j s 环 境 配 置 在 浏 览 器 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s 在 N o d e . j s 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s 在 微 信 小 程 序 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s T e n s o r F l o w . j s 模 型 部 署 在 浏 览 器 中 加 载 P y t h o n 模 型 在 N o d e . j s 中 执 行 原 生 S a v e d M o d e l 模 型 使 用 T e n s o r F l o w . j s 模 型 库 在 浏 览 器 中 使 用 M o b i l e N e t 进 行 摄 像 头 物 体 识 别 T e n s o r F l o w . j s 模 型 训 练 * T e n s o r F l o w . j s 性 能 对 比 大 规 模 训 练 与 加 速 T e n s o r F l o w 分 布 式 训 练 单 机 多 卡 训 练 ： M i r r o r e d S t r a t e g y 多 机 训 练 ： M u l t i W o r k e r M i r r o r e d S t r a t e g y 使 用 T P U 训 练 T e n s o r F l o w 模 型 （ H u a n ） T P U 简 介 什 么 是 T P U 为 什 么 使 用 T P U T P U 性 能 T P U 环 境 配 置 免 费 T P U ： G o o g l e C o l a b C l o u d T P U T P U 基 础 使 用 扩 展 T e n s o r F l o w H u b 模 型 复 用 （ J i n p e n g ） T F H u b 网 站 T F H u b 安 装 T F H u b 模 型 使 用 样 例 T F H u b 模 型 r e t r a i n 样 例 T e n s o r F l o w D a t a s e t s 数 据 集 载 入 S w i f t f o r T e n s o r F l o w ( S 4 T F ) ( H u a n ） S 4 T F 简 介 为 什 么 要 使 用 S w i f t 进 行 T e n s o r F l o w 开 发 S 4 T F 环 境 配 置 本 地 安 装 S w i f t f o r T e n s o r F l o w 在 C o l a b o r a t o r y 中 快 速 体 验 S w i f t f o r T e n s o r F l o w 在 D o c k e r 中 快 速 体 验 S w i f t f o r T e n s o r F l o w S 4 T F 基 础 使 用 在 S w i f t 中 使 用 标 准 的 T e n s o r F l o w A P I 在 S w i f t 中 直 接 加 载 P y t h o n 语 言 库 语 言 原 生 支 持 自 动 微 分 M N I S T 数 字 分 类 T e n s o r F l o w Q u a n t u m : 混 合 量 子 经 典 机 器 学 习 * 量 子 计 算 基 本 概 念 量 子 比 特 量 子 逻 辑 门 量 子 线 路 多 比 特 的 量 子 线 路 和 量 子 纠 缠 * 实 例 ： 使 用 C i r q 建 立 简 单 的 量 子 线 路 混 合 量 子 经 典 机 器 学 习 量 子 数 据 集 与 带 参 数 的 量 子 门 参 数 化 的 量 子 线 路 （ P Q C ） 将 参 数 化 的 量 子 线 路 嵌 入 机 器 学 习 模 型 实 例 ： 对 量 子 数 据 集 进 行 二 分 类 附 录 强 化 学 习 简 介 从 动 态 规 划 说 起 加 入 随 机 性 和 概 率 的 动 态 规 划 环 境 信 息 无 法 直 接 获 得 的 情 况 从 直 接 算 法 到 迭 代 算 法 q 值 的 渐 进 性 更 新 探 索 策 略 大 规 模 问 题 的 求 解 总 结 使 用 D o c k e r 部 署 T e n s o r F l o w 环 境 在 云 端 使 用 T e n s o r F l o w 在 C o l a b 中 使 用 T e n s o r F l o w 在 G o o g l e C l o u d P l a t f o r m （ G C P ） 中 使 用 T e n s o r F l o w 在 C o m p u t e E n g i n e 建 立 带 G P U 的 实 例 并 部 署 T e n s o r F l o w 使 用 A I P l a t f o r m 中 的 N o t e b o o k 建 立 带 G P U 的 在 线 J u p y t e r L a b 环 境 在 阿 里 云 上 使 用 G P U 实 例 运 行 T e n s o r f l o w （ Z i y a n g ） 部 署 自 己 的 交 互 式 P y t h o n 开 发 环 境 J u p y t e r L a b 参 考 资 料 与 推 荐 阅 读 术 语 中 英 对 照 表 繁 体 中 文 版 ¶ 目 錄 前 言 本 書 的 適 用 羣 體 如 何 使 用 本 書 致 謝 T e n s o r F l o w 概 述 學 生 和 研 究 者 ： 模 型 的 建 立 與 訓 練 開 發 者 和 工 程 師 ： 模 型 的 呼 叫 與 部 署 T e n s o r F l o w 能 幫 助 我 們 做 什 麼 ？ 基 礎 T e n s o r F l o w 安 裝 與 環 境 配 置 一 般 安 裝 步 驟 G P U 版 本 T e n s o r F l o w 安 裝 指 南 G P U 硬 體 的 準 備 N V I D I A 驅 動 程 式 的 安 裝 C U D A T o o l k i t 和 c u D N N 的 安 裝 第 一 個 程 式 I D E 設 置 T e n s o r F l o w 所 需 的 硬 體 配 置 * T e n s o r F l o w 基 礎 T e n s o r F l o w 1 + 1 自 動 推 導 機 制 基 礎 範 例 ： 線 性 回 歸 N u m P y 下 的 線 性 回 歸 T e n s o r F l o w 下 的 線 性 回 歸 T e n s o r F l o w 模 型 建 立 與 訓 練 模 型 （ M o d e l ） 與 層 （ L a y e r ） 基 礎 範 例 ： 多 層 感 知 器 （ M L P ） 資 料 獲 取 及 預 處 理 ： t f . k e r a s . d a t a s e t s 模 型 的 建 構 ： t f . k e r a s . M o d e l 和 t f . k e r a s . l a y e r s 模 型 的 訓 練 ： t f . k e r a s . l o s s e s 和 t f . k e r a s . o p t i m i z e r 模 型 的 評 估 ： t f . k e r a s . m e t r i c s 卷 積 神 經 網 路 （ C N N ） 使 用 K e r a s 實 現 卷 積 神 經 網 路 使 用 K e r a s 中 預 定 義 的 典 型 卷 積 神 經 網 路 結 構 循 環 神 經 網 路 （ R N N ） 深 度 強 化 學 習 （ D R L ） K e r a s P i p e l i n e * K e r a s S e q u e n t i a l / F u n c t i o n a l A P I 模 式 建 立 模 型 使 用 K e r a s M o d e l 的 c o m p i l e 、 f i t 和 e v a l u a t e 方 法 訓 練 和 評 估 模 型 自 定 義 層 、 損 失 函 數 和 評 量 指 標 * 自 定 義 層 自 定 義 損 失 函 數 和 評 量 指 標 T e n s o r F l o w 常 用 模 組 t f . t r a i n . C h e c k p o i n t ： 變 數 的 保 存 與 還 原 T e n s o r B o a r d ： 訓 練 過 程 可 視 化 實 時 查 看 參 數 變 化 情 況 查 看 G r a p h 和 P r o f i l e 信 息 實 例 ： 查 看 多 層 感 知 器 模 型 的 訓 練 情 況 t f . d a t a ： 資 料 集 的 建 立 與 預 處 理 資 料 集 對 象 的 建 立 資 料 集 對 象 的 預 處 理 使 用 t f . d a t a 的 平 行 化 策 略 提 高 訓 練 流 程 效 率 資 料 集 元 素 的 獲 取 與 使 用 實 例 ： c a t s _ v s _ d o g s 圖 片 分 類 T F R e c o r d ： T e n s o r F l o w 資 料 集 存 儲 格 式 將 資 料 集 存 儲 為 T F R e c o r d 文 件 讀 取 T F R e c o r d 文 件 t f . f u n c t i o n ： 圖 執 行 模 式 * t f . f u n c t i o n 基 礎 使 用 方 法 t f . f u n c t i o n 內 在 機 制 A u t o G r a p h ： 將 P y t h o n 控 制 流 轉 換 為 T e n s o r F l o w 計 算 圖 使 用 傳 統 的 t f . S e s s i o n t f . T e n s o r A r r a y ： T e n s o r F l o w 動 態 陣 列 * t f . c o n f i g ： G P U 的 使 用 與 分 配 * 指 定 當 前 程 式 使 用 的 G P U 設 置 顯 示 卡 記 憶 體 儲 存 空 間 使 用 策 略 單 G P U 模 擬 多 G P U 環 境 部 署 T e n s o r F l o w 模 型 匯 出 使 用 S a v e d M o d e l 完 整 匯 出 模 型 K e r a s S e q u e n t i a l s a v e 方 法 （ J i n p e n g ） T e n s o r F l o w S e r v i n g T e n s o r F l o w S e r v i n g 安 裝 T e n s o r F l o w S e r v i n g 模 型 部 署 K e r a s S e q u e n t i a l 模 式 模 型 的 部 署 自 定 義 K e r a s 模 型 的 部 署 在 客 戶 端 呼 叫 以 T e n s o r F l o w S e r v i n g 部 署 的 模 型 P y t h o n 客 戶 端 範 例 N o d e . j s 客 戶 端 範 例 （ Z i y a n g ） T e n s o r F l o w L i t e （ J i n p e n g ） 模 型 轉 換 A n d r o i d 部 署 Q u a n t i z a t i o n 模 型 轉 換 總 結 T e n s o r F l o w i n J a v a S c r i p t （ H u a n ） T e n s o r F l o w . j s 簡 介 瀏 覽 器 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s 的 優 勢 T e n s o r F l o w . j s 環 境 配 置 在 瀏 覽 器 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s 在 N o d e . j s 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s 在 微 信 小 程 式 中 使 用 T e n s o r F l o w . j s T e n s o r F l o w . j s 模 型 部 署 在 瀏 覽 器 中 加 載 P y t h o n 模 型 在 N o d e . j s 中 執 行 原 生 S a v e d M o d e l 模 型 使 用 T e n s o r F l o w . j s 模 型 資 料 庫 在 瀏 覽 器 中 使 用 M o b i l e N e t 進 行 攝 像 頭 物 體 辨 識 T e n s o r F l o w . j s 模 型 訓 練 * T e n s o r F l o w . j s 性 能 對 比 大 規 模 訓 練 與 加 速 T e n s o r F l o w 分 布 式 訓 練 單 機 多 卡 訓 練 ： M i r r o r e d S t r a t e g y 多 機 訓 練 ： M u l t i W o r k e r M i r r o r e d S t r a t e g y 使 用 T P U 訓 練 T e n s o r F l o w 模 型 （ H u a n ） T P U 簡 介 什 麼 是 T P U 爲 什 麼 使 用 T P U T P U 性 能 T P U 環 境 配 置 免 費 T P U ： G o o g l e C o l a b C l o u d T P U 擴 展 T e n s o r F l o w H u b 模 型 複 用 （ J i n p e n g ） T F H u b 網 站 T F H u b 安 裝 T F H u b 模 型 使 用 案 例 T F H u b 模 型 R e t r a i n 範 例 T e n s o r F l o w D a t a s e t s 資 料 集 載 入 S w i f t f o r T e n s o r F l o w ( S 4 T F ) ( H u a n ） S 4 T F 簡 介 為 什 麼 要 使 用 S w i f t 進 行 T e n s o r F l o w 開 發 S 4 T F 環 境 配 置 本 機 安 裝 S w i f t f o r T e n s o r F l o w 在 C o l a b o r a t o r y 中 快 速 體 驗 S w i f t f o r T e n s o r F l o w 在 D o c k e r 中 快 速 體 驗 S w i f t f o r T e n s o r F l o w S 4 T F 基 礎 使 用 在 S w i f t 中 使 用 標 準 的 T e n s o r F l o w A P I 在 S w i f t 中 直 接 載 入 P y t h o n 語 言 函 式 庫 語 言 原 生 支 持 自 動 微 分 M N I S T 數 字 分 類 T e n s o r F l o w Q u a n t u m : 混 合 量 子 經 典 機 器 學 習 * 量 子 計 算 基 本 概 念 量 子 位 元 量 子 邏 輯 閘 量 子 電 路 實 例 ： 使 用 C i r q 建 立 簡 單 的 量 子 電 路 混 合 量 子 經 典 機 器 學 習 量 子 資 料 集 與 包 含 參 數 的 量 子 閘 參 數 化 的 量 子 電 路 （ P Q C ） 將 參 數 化 的 量 子 電 路 嵌 入 機 器 學 習 模 型 範 例 ： 對 量 子 資 料 集 進 行 二 分 類 附 錄 強 化 學 習 簡 介 從 動 態 規 劃 說 起 加 入 隨 機 性 和 機 率 的 動 態 規 劃 環 境 資 訊 無 法 直 接 獲 得 的 情 況 從 直 接 演 算 法 到 疊 代 演 算 法 q 值 的 漸 進 性 更 新 探 索 策 略 大 規 模 問 題 的 求 解 總 結 使 用 D o c k e r 部 署 T e n s o r F l o w 環 境 在 雲 端 使 用 T e n s o r F l o w 在 C o l a b 中 使 用 T e n s o r F l o w 在 G o o g l e C l o u d P l a t f o r m （ G C P ） 中 使 用 T e n s o r F l o w 在 C o m p u t e E n g i n e 建 立 支 援 G P U 的 實 例 並 部 署 T e n s o r F l o w 使 用 A I P l a t f o r m 中 的 N o t e b o o k 建 立 資 源 G P U 的 線 上 J u p y t e r L a b 環 境 部 署 自 己 的 互 動 式 P y t h o n 開 發 環 境 J u p y t e r L a b 參 考 資 料 與 推 薦 閱 讀 專 有 名 詞 中 英 對 照 表 E n g l i s h V e r s i o n ( i n p r o g r e s s ) ¶ T h i s i s a c o n c i s e h a n d b o o k o f T e n s o r F l o w 2 . 0 b a s e d o n K e r a s a n d E a g e r E x e c u t i o n m o d e , a i m i n g t o h e l p d e v e l o p e r s w i t h s o m e b a s i c m a c h i n e l e a r n i n g a n d P y t h o n k n o w l e d g e t o g e t s t a r t e d w i t h T e n s o r F l o w 2 . 0 q u i c k l y . T h e c o d e o f t h i s h a n d b o o k i s b a s e d o n T e n s o r F l o w 2 . 0 s t a b l e v e r s i o n a n d b e t a 1 v e r s i o n . A l l s a m p l e c o d e i n t h i s h a n d b o o k c a n b e v i e w e d h e r e . T h e E n g l i s h v e r s i o n o f t h i s h a n d b o o k i s s t i l l i n p r o g r e s s ( s e c t i o n t i t l e w i t h a ✔ ️ m e a n s t h a t t h e t r a n s l a t i o n o f t h i s s e c t i o n i s f i n i s h e d ) . P l e a s e r e f e r t o h t t p s : / / v 1 . t f . w i k i f o r t h e e a r i l e r v e r s i o n . T h i s h a n d b o o k i s a p r o j e c t o f G o o g l e S u m m e r o f C o d e 2 0 1 9 . G i t H u b ： h t t p s : / / g i t h u b . c o m / s n o w k y l i n / t e n s o r f l o w h a n d b o o k Q & A : h t t p s : / / d i s c u s s . t f . w i k i P r e f a c e P r e f a c e T a r g e t r e a d e r s U s a g e A c k n o w l e d g e m e n t T e n s o r F l o w O v e r v i e w F o r s t u d e n t s a n d r e s e a r c h e r s : T o b u i l d a n d t r a i n m o d e l s F o r d e v e l o p e r s a n d e n g i n e e r s : T o c a l l a n d d e p l o y m o d e l s W h a t c a n T e n s o r F l o w d o f o r u s ? B a s i c I n s t a l l a t i o n a n d E n v i r o n m e n t C o n f i g u r a t i o n G e n e r a l s t e p s f o r i n s t a l l a t i o n G u i d e f o r T e n s o r F l o w G P U v e r s i o n i n s t a l l a t i o n P r e p e r a t i o n s f o r G P U h a r d w a r e s I n s t a l l a t i o n o f N V I D I A d r i v e r s I n s t a l l a t i o n o f C U D A T o o l k i t a n d c u D N N Y o u r f i r s t p r o g r a m I D E c o n f i g u r a t i o n T h e h a r d w a r e c o n f i g u r a t i o n f o r T e n s o r F l o w * T e n s o r F l o w B a s i c T e n s o r F l o w 1 + 1 A u t o m a t i c d i f f e r e n t i a t i o n m e c h a n i s m A b a s i c e x a m p l e : L i n e a r r e g r e s s i o n L i n e a r r e g r e s s i o n u n d e r N u m P y L i n e a r r e g r e s s i o n u n d e r T e n s o r F l o w M o d e l C o n s t r u c t i o n a n d T r a i n i n g M o d e l s a n d l a y e r s B a s i c e x a m p l e : m u l t i l a y e r p e r c e p t r o n ( M L P ) D a t a a c q u i s i t i o n a n d p r e p r o c e s s i n g w i t h t f . k e r a s . d a t a s e t s M o d e l c o n s t r u c t i o n w i t h t f . k e r a s . M o d e l a n d t f . k e r a s . l a y e r s M o d e l t r a i n i n g w i t h t f . k e r a s . l o s s e s a n d t f . k e r a s . o p t i m i z e r M o d e l E v a l u a t i o n w i t h t f . k e r a s . m e t r i c s C o n v o l u t i o n a l N e u r a l N e t w o r k ( C N N ) I m p l e m e n t i n g C o n v o l u t i o n a l N e u r a l N e t w o r k s w i t h K e r a s U s i n g p r e d e f i n e d c l a s s i c a l C N N s t r u c t u r e s i n K e r a s R e c u r r e n t N e u r a l N e t w o r k ( R N N ) D e e p R e i n f o r c e m e n t L e a r n i n g ( D R L ) K e r a s P i p e l i n e * U s e K e r a s S e q u e n t i a l / F u n c t i o n a l A P I t o b u i l d m o d e l s T r a i n a n d e v a l u a t e m o d e l s u s i n g t h e c o m p i l e , f i t a n d e v a l u a t e m e t h o d s o f K e r a s C u s t o m l a y e r s , l o s s e s a n d m e t r i c s * C u s t o m l a y e r s C u s t o m l o s s f u n c t i o n s a n d m e t r i c s C o m m o n M o d u l e s i n T e n s o r F l o w V a r i a b l e s a v i n g a n d r e s t o r e : t f . t r a i n . C h e c k p o i n t V i s u a l i z a t i o n o f t r a i n i n g p r o c e s s : T e n s o r B o a r d R e a l t i m e m o n i t o r i n g o f i n d i c a t o r c h a n g e V i s u a l i z e G r a p h a n d P r o f i l e I n f o r m a t i o n E x a m p l e : v i s u a l i z e t h e t r a i n i n g p r o c e s s o f M L P D a t a s e t c o n s t r u c t i o n a n d p r e p r o c e s s i n g : t f . d a t a D a t a s e t c o n s t r u c t i o n D a t a s e t p r e p r o c e s s i n g I n c r e a s e t h e e f f i c i e n c y u s i n g t h e p a r a l l e l i z a t i o n s t r a t e g y o f t f . d a t a F e t c h i n g e l e m e n t s f r o m d a t a s e t s E x a m p l e : c a t s _ v s _ d o g s i m a g e c l a s s i f i c a t i o n T F R e c o r d : D a t a s e t f o r m a t o f T e n s o r F l o w C o n v e r t t h e d a t a s e t i n t o a T F R e c o r d f i l e R e a d t h e T F R e c o r d f i l e G r a p h e x e c u t i o n m o d e : @ t f . f u n c t i o n * B a s i c u s a g e o f t f . f u n c t i o n I n t e r n a l m e c h a n i s m o f t f . f u n c t i o n A u t o G r a p h : C o n v e r t i n g P y t h o n c o n t r o l f l o w s i n t o T e n s o r F l o w g r a p h s U s i n g t r a d i t i o n a l t f . S e s s i o n T e n s o r F l o w d y n a m i c a r r a y : t f . T e n s o r A r r a y * S e t t i n g a n d a l l o c a t i n g G P U s : t f . c o n f i g * A l l o c a t e G P U s f o r c u r r e n t p r o g r a m S e t t i n g G P U m e m o r y u s a g e p o l i c y S i m u l a t i n g a m u l t i G P U e n v i r o n m e n t w i t h a s i n g l e G P U D e p l o y m e n t T e n s o r F l o w M o d e l E x p o r t E x p o r t m o d e l s b y S a v e d M o d e l T e n s o r F l o w S e r v i n g I n s t a l l a t i o n o f T e n s o r F l o w S e r v i n g T e n s o r F l o w S e r v i n g m o d e l s d e p l o y m e n t K e r a s S e q u e n t i a l m o d e m o d e l s d e p l o y m e n t C u s t o m K e r a s m o d e l s d e p l o y m e n t C a l l i n g m o d e l s d e p l o y e d b y T e n s o r F l o w S e r v i n g o n c l i e n t A n e x a m p l e o f P y t h o n c l i e n t A n e x a m p l e o f N o d e . j s c l i e n t L a r g e s c a l e T r a i n i n g D i s t r i b u t e d t r a i n i n g w i t h T e n s o r F l o w T r a i n i n g o n a s i n g l e m a c h i n e w i t h m u l t i p l e G P U s : M i r r o r e d S t r a t e g y T r a i n i n g o n m u l t i p l e m a c h i n e s : M u l t i W o r k e r M i r r o r e d S t r a t e g y E x t e n s i o n s T e n s o r F l o w D a t a s e t s : R e a d y t o u s e D a t a s e t s T e n s o r F l o w Q u a n t u m : H y b r i d Q u a n t u m c l a s s i c a l M a c h i n e L e a r n i n g * B a s i c c o n c e p t s o f q u a n t u m c o m p u t i n g Q u a n t u m b i t Q u a n t u m l o g i c g a t e Q u a n t u m c i r c u i t E x a m p l e : C r e a t e a s i m p l e c i r c u i t c i r c u i t u s i n g C i r q H y b r i d Q u a n t u m C l a s s i c a l M a c h i n e L e a r n i n g Q u a n t u m d a t a s e t s a n d q u a n t u m g a t e s w i t h p a r a m e t e r s P a r a m e t r i c q u a n t u m c i r c u i t ( P Q C ) E m b e d d i n g p a r a m e t r i c q u a n t u m c i r c u i t s i n t o m a c h i n e l e a r n i n g m o d e l s E x a m p l e : b i n a r y c l a s s i f i c a t i o n o f q u a n t u m d a t a s e t s I n d i c e s a n d t a b l e s ¶ 索 引 模 块 索 引 搜 索 页 面 下 一 页 © C o p y r i g h t 2 0 1 8 2 0 2 1 , X i h a n L i ( s n o w k y l i n ) B u i l t w i t h S p h i n x u s i n g a t h e m e p r o v i d e d b y R e a d t h e D o c s . 沪 I C P 备 1 3 0 3 8 3 5 7 号 1 8

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