tesnorflow实现N个epoch训练数据读取的办法

https://blog.csdn.net/lujiandong1/article/details/53991373

方式一:不显示设置读取N个epoch的数据,而是使用循环,每次从训练的文件中随机读取一个batch_size的数据,直至最后读取的数据量达到N个epoch。说明,这个方式来实现epoch的输入是不合理。不是说每个样本都会被读取到的。

对于这个的解释,从数学上解释,比如说有放回的抽样,每次抽取一个样本,抽取N次,总样本数为N个。那么,这样抽取过一轮之后,该样本也是会有1/e的概率没有被抽取到。所以,如果使用这种方式去训练的话,理论上是没有用到全部的数据集去训练的,很可能会造成过拟合的现象。

我做了个小实验验证:

  1.  
    import tensorflow as tf
  2.  
    import numpy as np
  3.  
    import datetime,sys
  4.  
    from tensorflow.contrib import learn
  5.  
    from model import CCPM
  6.  
     
  7.  
    training_epochs = 5
  8.  
    train_num = 4
  9.  
    # 运行Graph
  10.  
    with tf.Session() as sess:
  11.  
     
  12.  
    #定义模型
  13.  
    BATCH_SIZE = 2
  14.  
    # 构建训练数据输入的队列
  15.  
    # 生成一个先入先出队列和一个QueueRunner,生成文件名队列
  16.  
    filenames = ['a.csv']
  17.  
    filename_queue = tf.train.string_input_producer(filenames, shuffle=True)
  18.  
    # 定义Reader
  19.  
    reader = tf.TextLineReader()
  20.  
    key, value = reader.read(filename_queue)
  21.  
    # 定义Decoder
  22.  
    # 编码后的数据字段有24,其中22维是特征字段,2维是lable字段,label是二分类经过one-hot编码后的字段
  23.  
    #更改了特征,使用不同的解析参数
  24.  
    record_defaults = [[1]]*5
  25.  
    col1,col2,col3,col4,col5 = tf.decode_csv(value,record_defaults=record_defaults)
  26.  
    features = tf.pack([col1,col2,col3,col4])
  27.  
    label = tf.pack([col5])
  28.  
     
  29.  
    example_batch, label_batch = tf.train.shuffle_batch([features,label], batch_size=BATCH_SIZE, capacity=20000, min_after_dequeue=4000, num_threads=2)
  30.  
     
  31.  
    sess.run(tf.initialize_all_variables())
  32.  
    coord = tf.train.Coordinator()#创建一个协调器,管理线程
  33.  
    threads = tf.train.start_queue_runners(coord=coord)#启动QueueRunner, 此时文件名队列已经进队。
  34.  
    #开始一个epoch的训练
  35.  
    for epoch in range(training_epochs):
  36.  
    total_batch = int(train_num/BATCH_SIZE)
  37.  
    #开始一个epoch的训练
  38.  
    for i in range(total_batch):
  39.  
    X,Y = sess.run([example_batch, label_batch])
  40.  
    print X,':',Y
  41.  
    coord.request_stop()
  42.  
    coord.join(threads)


toy data a.csv:

说明:输出如下,可以看出并不是每个样本都被遍历5次,其实这样的话,对于DL的训练会产生很大的影响,并不是每个样本都被使用同样的次数。

方式二:显示设置epoch的数目

  1.  
    #-*- coding:utf-8 -*-
  2.  
    import tensorflow as tf
  3.  
    import numpy as np
  4.  
    import datetime,sys
  5.  
    from tensorflow.contrib import learn
  6.  
    from model import CCPM
  7.  
     
  8.  
    training_epochs = 5
  9.  
    train_num = 4
  10.  
    # 运行Graph
  11.  
    with tf.Session() as sess:
  12.  
     
  13.  
    #定义模型
  14.  
    BATCH_SIZE = 2
  15.  
    # 构建训练数据输入的队列
  16.  
    # 生成一个先入先出队列和一个QueueRunner,生成文件名队列
  17.  
    filenames = ['a.csv']
  18.  
    filename_queue = tf.train.string_input_producer(filenames, shuffle=True,num_epochs=training_epochs)
  19.  
    # 定义Reader
  20.  
    reader = tf.TextLineReader()
  21.  
    key, value = reader.read(filename_queue)
  22.  
    # 定义Decoder
  23.  
    # 编码后的数据字段有24,其中22维是特征字段,2维是lable字段,label是二分类经过one-hot编码后的字段
  24.  
    #更改了特征,使用不同的解析参数
  25.  
    record_defaults = [[1]]*5
  26.  
    col1,col2,col3,col4,col5 = tf.decode_csv(value,record_defaults=record_defaults)
  27.  
    features = tf.pack([col1,col2,col3,col4])
  28.  
    label = tf.pack([col5])
  29.  
     
  30.  
    example_batch, label_batch = tf.train.shuffle_batch([features,label], batch_size=BATCH_SIZE, capacity=20000, min_after_dequeue=4000, num_threads=2)
  31.  
    sess.run(tf.initialize_local_variables())
  32.  
    sess.run(tf.initialize_all_variables())
  33.  
    coord = tf.train.Coordinator()#创建一个协调器,管理线程
  34.  
    threads = tf.train.start_queue_runners(coord=coord)#启动QueueRunner, 此时文件名队列已经进队。
  35.  
    try:
  36.  
    #开始一个epoch的训练
  37.  
    while not coord.should_stop():
  38.  
    total_batch = int(train_num/BATCH_SIZE)
  39.  
    #开始一个epoch的训练
  40.  
    for i in range(total_batch):
  41.  
    X,Y = sess.run([example_batch, label_batch])
  42.  
    print X,':',Y
  43.  
    except tf.errors.OutOfRangeError:
  44.  
    print('Done training')
  45.  
    finally:
  46.  
    coord.request_stop()
  47.  
    coord.join(threads)

说明:输出如下,可以看出每个样本都被访问5次,这才是合理的设置epoch数据的方式。


http://stats.stackexchange.com/questions/242004/why-do-neural-network-researchers-care-about-epochs

说明:这个博客也在探讨,为什么深度网络的训练中,要使用epoch,即要把训练样本全部过一遍.而不是随机有放回的从里面抽样batch_size个样本.在博客中,别人的实验结果是如果采用有放回抽样的这种方式来进行SGD的训练.其实网络见不到全部的数据集,推导过程如上所示.所以,网络的收敛速度比较慢.

原文地址:https://www.cnblogs.com/DjangoBlog/p/9467983.html