未验证 提交 9c8a4efe 编写于 作者: Y yuyang18

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上级 9d6df00c
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配置简单的网络 配置简单的网络
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前言 在解决实际问题时,可以先从逻辑层面对问题进行建模,明确模型所需要的 **输入数据类型**、**计算逻辑**、**求解目标** 以及 **优化算法**。PaddlePaddle提供了丰富的算子来实现模型逻辑。下面以一个简单回归任务举例说明如何使用PaddlePaddle构建模型。该例子完整代码参见 `fit_a_line <https://github.com/PaddlePaddle/Paddle/blob/develop/python/paddle/fluid/tests/book/test_fit_a_line.py>`_。
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在解决实际问题时,可以先从逻辑层面对问题进行建模,明确模型所需要的 **输入数据类型**、**计算逻辑**、**求解目标** 以及 **优化算法**。模型定义清晰后,用户可以使用PaddlePaddle提供的丰富算子来实现模型逻辑。下面以一个简单回归任务举例说明如何使用PaddlePaddle构建模型。该例子完整代码参见 `fit_a_line <https://github.com/PaddlePaddle/Paddle/blob/develop/python/paddle/fluid/tests/book/test_fit_a_line.py>`_。
问题描述及定义 问题描述及定义
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问题描述: 给定一组数据 :math:`<X, Y>`,求解出函数 :math:`f`,使得 :math:`y=f(x)`,其中 :math:`x\subset X` 表示一条样本的特征,为 :math:`13` 维的实数向量;:math:`y \subset Y` 为一实数表示该样本对应的值。我们可以尝试用回归模型来对问题建模,回归问题的损失函数有很多,这里选择常用的均方误差。为简化问题,这里假定 :math:`f` 为简单的线性变换函数。除了明确模型的输入格式、求解目标以及模型结构外,还需要选择合适的优化方法,这里选用随机梯度下降算法来求解模型。 问题描述: 给定一组数据 :math:`<X, Y>`,求解出函数 :math:`f`,使得 :math:`y=f(x)`,其中 :math:`x\subset X` 表示一条样本的特征,为 :math:`13` 维的实数向量;:math:`y \subset Y` 为一实数表示该样本对应的值。
我们可以尝试用回归模型来对问题建模,回归问题的损失函数有很多,这里选择常用的均方误差。为简化问题,这里假定 :math:`f` 为简单的线性变换函数,同时选用随机梯度下降算法来求解模型。
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| 输入数据类型 | 样本特征: 13 维 实数 |
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| | 样本标签: 1 维 实数 |
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| 计算逻辑 | 使用线性模型,产生 1维实数作为模型的预测输出 |
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| 求解目标 | 最小化模型预测输出与样本标签间的均方误差 |
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| 优化算法 | 随机梯度下降 |
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使用PaddlePadle建模 使用PaddlePadle建模
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数据层 数据层
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PaddlePaddle提供了data算子来描述输入数据的格式。data算子的输出是一个Tensor,Tensor具有强大的表征能力,可以表示多维数据。为了精确描述数据结构,通常需要指定数据shape以及数值类型type。其中shape为一个整数向量,type则包括'float32'、'int32'和'int64'等。模型训练一般会使用batch的方式读取数据,而batch的size在训练过程中可能不固定,data算子会依据实际数据来推断batch size,所以这里提供shape时不用关心batch size,只需关心一条样本的shape即可。从上知,:math:`x` 为 :math:`13` 维的实数向量,:math:`y` 为实数,可使用下面代码定义数据层: PaddlePaddle提供了 :ref:`api_fluid_layers_data` 算子来描述输入数据的格式。
:ref:`api_fluid_layers_data` 算子的输出是一个Variable。这个Variable的实际类型是Tensor。Tensor具有强大的表征能力,可以表示多维数据。为了精确描述数据结构,通常需要指定数据shape以及数值类型type。其中shape为一个整数向量,type可以是一个字符串类型。目前支持的数据类型参考 :ref:`user_guide_paddle_support_data_types` 。 模型训练一般会使用batch的方式读取数据,而batch的size在训练过程中可能不固定。data算子会依据实际数据来推断batch size,所以这里提供shape时不用关心batch size,只需关心一条样本的shape即可,更高级用法请参考 :ref:`user_guide_customize_batch_size_rank`。从上知,:math:`x` 为 :math:`13` 维的实数向量,:math:`y` 为实数,可使用下面代码定义数据层:
.. code-block:: python .. code-block:: python
x = fluid.layers.data(name='x', shape=[13], dtype='float32') x = fluid.layers.data(name='x', shape=[13], dtype='float32')
y = fluid.layers.data(name='y', shape=[1], dtype='float32') y = fluid.layers.data(name='y', shape=[1], dtype='float32')
该模型使用的数据比较简单,事实上data算子还可以描述变长的、嵌套的序列数据。也可以使用:code:`open_files` 该模型使用的数据比较简单,事实上data算子还可以描述变长的、嵌套的序列数据。也可以使用 :code:`open_files` 打开文件进行训练。更详细的文档可参照 :ref:`user_guide_prepare_data`。
打开文件进行训练。更详细的文档可参照 :ref:`user_guide_prepare_data`。
前向计算逻辑 前向计算逻辑
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...@@ -62,7 +74,7 @@ PaddlePaddle提供了data算子来描述输入数据的格式。data算子的输 ...@@ -62,7 +74,7 @@ PaddlePaddle提供了data算子来描述输入数据的格式。data算子的输
优化方法 优化方法
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确定损失函数后,可以通过前向计算得到损失值,然后通过链式求导法则得到参数的梯度值。获取梯度值后需要更新参数,最简单的算法是随机梯度下降法::math:`w=w - \eta \cdot g`。但是随机梯度下降算法存在一些问题,比如收敛不稳定等,为了改善模型的训练速度以及效果,学术界先后提出了很多优化算法,包括: :code:`Momentum`、:code:`RMSProp`、:code:`Adam` 等。这些优化算法采用不同的策略来更新模型参数,一般可以针对具体任务和具体模型来选择优化算法。不管使用何种优化算法,学习率一般是一个需要指定的比较重要的超参数,需要通过实验仔细调整。这里采用随机梯度下降算法: 确定损失函数后,可以通过前向计算得到损失值,然后通过链式求导法则得到参数的梯度值。获取梯度值后需要更新参数,最简单的算法是随机梯度下降法::math:`w=w - \eta \cdot g`。但是普通的随机梯度下降算法存在一些问题: 比如收敛不稳定等。为了改善模型的训练速度以及效果,学术界先后提出了很多优化算法,包括: :code:`Momentum`、:code:`RMSProp`、:code:`Adam` 等。这些优化算法采用不同的策略来更新模型参数,一般可以针对具体任务和具体模型来选择优化算法。不管使用何种优化算法,学习率一般是一个需要指定的比较重要的超参数,需要通过实验仔细调整。这里采用随机梯度下降算法:
.. code-block:: python .. code-block:: python
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下一步做什么? 下一步做什么?
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使用PaddlePaddle实现模型时需要关注 **数据层**、**前向计算逻辑**、**损失函数** 和 **优化方法**。不同的任务需要的数据格式不同,涉及的计算逻辑不同。用户需要指定特定的损失函数。不同模型适用的优化方法。PaddlePaddle提供了丰富的模型示例,可以以这些示例为参考来构建自己的模型结构。可以访问 `模型库 <https://github.com/PaddlePaddle/models/tree/develop/fluid>`_ 查看官方提供的示例。 使用PaddlePaddle实现模型时需要关注 **数据层**、**前向计算逻辑**、**损失函数** 和 **优化方法**。不同的任务需要的数据格式不同,涉及的计算逻辑不同,损失函数不同,优化方法也不同。PaddlePaddle提供了丰富的模型示例,可以以这些示例为参考来构建自己的模型结构。用户可以访问 `模型库 <https://github.com/PaddlePaddle/models/tree/develop/fluid>`_ 查看官方提供的示例。
...@@ -36,7 +36,8 @@ PaddlePaddle Fluid支持使用 :ref:`api_fluid_layers_data` 配置数据层; ...@@ -36,7 +36,8 @@ PaddlePaddle Fluid支持使用 :ref:`api_fluid_layers_data` 配置数据层;
维度的位置的话,请设置 :code:`fluid.layers.data(append_batch_size=False)` 。 维度的位置的话,请设置 :code:`fluid.layers.data(append_batch_size=False)` 。
请参考进阶使用中的 :ref:`user_guide_customize_batch_size_rank` 。 请参考进阶使用中的 :ref:`user_guide_customize_batch_size_rank` 。
2. Fluid中用来做类别标签的数据类型是 :code:`int64`,并且标签从0开始。
2. Fluid中用来做类别标签的数据类型是 :code:`int64`,并且标签从0开始。可用数据类型请参考 :ref:`user_guide_paddle_support_data_types`。
传递训练数据给执行器 传递训练数据给执行器
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...@@ -145,4 +146,22 @@ PaddlePaddle Fluid默认batch size是数据的第一维度,以 :code:`-1` 表 ...@@ -145,4 +146,22 @@ PaddlePaddle Fluid默认batch size是数据的第一维度,以 :code:`-1` 表
dtype="int64") dtype="int64")
这里 :code:`sentence` 的中间维度是batch size。这种数据排布会用在定长的循环神经 这里 :code:`sentence` 的中间维度是batch size。这种数据排布会用在定长的循环神经
网络中。 网络中。
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.. _user_guide_paddle_support_data_types:
Fluid目前支持的数据类型
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PaddlePaddle Fluid目前支持的数据类型包括:
* float16: 部分操作支持
* float32: 主要实数类型
* float64: 次要实数类型,支持大部分操作
* int32: 次要标签类型
* int64: 主要标签类型
* uint64: 次要标签类型
* bool: 控制流数据类型
* int16: 次要标签类型
* uint8: 输入数据类型,可用于图像像素
\ No newline at end of file
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