Tensorflow는 Google에서 제공하는 기계 학습 프레임워크입니다. 알고리즘, 딥 러닝 애플리케이션 등을 구현하기 위해 Python과 함께 사용되는 오픈 소스 프레임워크입니다. 연구 및 생산 목적으로 사용됩니다.
'tensorflow' 패키지는 아래 코드 줄을 사용하여 Windows에 설치할 수 있습니다. -
pip install tensorflow
Tensor는 TensorFlow에서 사용되는 데이터 구조입니다. 흐름도에서 가장자리를 연결하는 데 도움이 됩니다. 이 흐름도를 '데이터 흐름 그래프'라고 합니다. 텐서는 다차원 배열 또는 목록에 불과합니다.
Keras는 ONEIROS(개방형 신경 전자 지능형 로봇 운영 체제) 프로젝트에 대한 연구의 일부로 개발되었습니다. Keras는 Python으로 작성된 딥 러닝 API입니다. 기계 학습 문제를 해결하는 데 도움이 되는 생산적인 인터페이스가 있는 고급 API입니다. Tensorflow 프레임워크 위에서 실행됩니다. 빠르게 실험할 수 있도록 제작되었습니다. 머신 러닝 솔루션을 개발하고 캡슐화하는 데 필수적인 필수 추상화 및 빌딩 블록을 제공합니다.
Keras는 이미 Tensorflow 패키지 내에 있습니다. 아래 코드 줄을 사용하여 액세스할 수 있습니다.
import tensorflow from tensorflow import keras
Keras 기능 API는 순차 API를 사용하여 생성된 모델에 비해 더 유연한 모델을 생성하는 데 도움이 됩니다. 기능적 API는 비선형 토폴로지가 있는 모델과 함께 작동할 수 있고 레이어를 공유하고 여러 입력 및 출력과 함께 작동할 수 있습니다. 딥 러닝 모델은 일반적으로 여러 계층을 포함하는 방향성 순환 그래프(DAG)입니다. 기능적 API는 레이어 그래프를 작성하는 데 도움이 됩니다.
Google Colaboratory를 사용하여 아래 코드를 실행하고 있습니다. Google Colab 또는 Colaboratory는 브라우저를 통해 Python 코드를 실행하는 데 도움이 되며 구성이 필요 없고 GPU(그래픽 처리 장치)에 대한 무료 액세스가 필요합니다. Colaboratory는 Jupyter Notebook 위에 구축되었습니다. 다음은 인코더와 디코더를 사용하여 자동 인코더를 생성하는 방법을 보여주는 코드 스니펫입니다. -
예시
encoder_input = keras.Input(shape=(28, 28, 1), name="img")
print("Adding layers to the model")
x = layers.Conv2D(16, 3, activation="relu")(encoder_input)
x = layers.Conv2D(32, 3, activation="relu")(x)
x = layers.MaxPooling2D(3)(x)
x = layers.Conv2D(32, 3, activation="relu")(x)
x = layers.Conv2D(16, 3, activation="relu")(x)
print("Performing global max pooling")
encoder_output = layers.GlobalMaxPooling2D()(x)
print("Creating a model using the layers")
encoder = keras.Model(encoder_input, encoder_output, name="encoder")
print("More information about the model")
encoder.summary()
print("Reshaping the layers in the model")
x = layers.Reshape((4, 4, 1))(encoder_output)
x = layers.Conv2DTranspose(16, 3, activation="relu")(x)
x = layers.Conv2DTranspose(32, 3, activation="relu")(x)
x = layers.UpSampling2D(3)(x)
x = layers.Conv2DTranspose(16, 3, activation="relu")(x)
decoder_output = layers.Conv2DTranspose(1, 3, activation="relu")(x)
autoencoder = keras.Model(encoder_input, decoder_output, name="autoencoder")
print("More information about the autoencoder")
autoencoder.summary() 코드 크레딧 - https://www.tensorflow.org/guide/keras/functional
출력
Adding layers to the model Performing global max pooling Creating a model using the layers More information about the model Model: "encoder" _________________________________________________________________ Layer (type) Output Shape Param # ================================================================= img (InputLayer) [(None, 28, 28, 1)] 0 _________________________________________________________________ conv2d (Conv2D) (None, 26, 26, 16) 160 _________________________________________________________________ conv2d_1 (Conv2D) (None, 24, 24, 32) 4640 _________________________________________________________________ max_pooling2d (MaxPooling2D) (None, 8, 8, 32) 0 _________________________________________________________________ conv2d_2 (Conv2D) (None, 6, 6, 32) 9248 _________________________________________________________________ conv2d_3 (Conv2D) (None, 4, 4, 16) 4624 _________________________________________________________________ global_max_pooling2d (Global (None, 16) 0 ================================================================= Total params: 18,672 Trainable params: 18,672 Non-trainable params: 0 _________________________________________________________________ Reshaping the layers in the model More information about the autoencoder Model: "autoencoder" _________________________________________________________________ Layer (type) Output Shape Param # ================================================================= img (InputLayer) [(None, 28, 28, 1)] 0 _________________________________________________________________ conv2d (Conv2D) (None, 26, 26, 16) 160 _________________________________________________________________ conv2d_1 (Conv2D) (None, 24, 24, 32) 4640 _________________________________________________________________ max_pooling2d (MaxPooling2D) (None, 8, 8, 32) 0 _________________________________________________________________ conv2d_2 (Conv2D) (None, 6, 6, 32) 9248 _________________________________________________________________ conv2d_3 (Conv2D) (None, 4, 4, 16) 4624 _________________________________________________________________ global_max_pooling2d (Global (None, 16) 0 _________________________________________________________________ reshape (Reshape) (None, 4, 4, 1) 0 _________________________________________________________________ conv2d_transpose (Conv2DTran (None, 6, 6, 16) 160 _________________________________________________________________ conv2d_transpose_1 (Conv2DTr (None, 8, 8, 32) 4640 _________________________________________________________________ up_sampling2d (UpSampling2D) (None, 24, 24, 32) 0 _________________________________________________________________ conv2d_transpose_2 (Conv2DTr (None, 26, 26, 16) 4624 _________________________________________________________________ conv2d_transpose_3 (Conv2DTr (None, 28, 28, 1) 145 ================================================================= Total params: 28,241 Trainable params: 28,241 Non-trainable params: 0 _________________________________________________________________
설명
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레이어가 모델에 추가됩니다.
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이 레이어에서 전역 최대 풀링이 수행됩니다.
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레이어를 사용하여 모델을 만듭니다.
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모델에 대한 자세한 정보는 '요약' 방식을 사용하여 표시할 수 있습니다.
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기능적 API를 사용하여 계층 그래프에 대한 입력 및 출력을 지정한 후 모델이 생성됩니다.
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이는 단일 그래프를 사용하여 여러 모델을 생성할 수 있음을 나타냅니다.
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여기에서 레이어 스택을 사용하여 이미지 입력을 16차원 벡터로 바꾸는 인코더와 훈련에 사용되는 자동 인코더라는 두 가지 모델을 인스턴스화합니다.