咱们用正则化来缓解泛化效果差的问题,就是给权重一个矩阵,加在loss上。python
如图所示,正则化后的loss,是原来的loss再加上正则化项,正则化项就是正则化参数*loss(w),这个,跟吴恩达讲的如出一辙。数组
正则化项的表示代码为tf.contrib.layers.l2_regularizer(lambda)(w),其中lambda是正则化参数,w是权重网络
tf.add_to_collection("losses",tf.contrib.layers.l2_regularizer(lambda)(w)) #把正则化项放入一个名为"losses"的集合器里面,咱们打算用这个losses来表示整个正则化项了。dom
loss=cem+tf.add_n(tf.get_collection("losses")) #cem是原来的loss,如今把正则化项和以前的最原始的loss加在一块儿,就获得了正则化后的loss函数
ok,你可能看不懂,问“为何要这么麻烦?直接把正则化项加进cem不就好了吗?”是的,我也不懂为何,但就是这样的一环套一环,你还就真得按照这个代码去操做,否则你作不出来。code
下面看代码orm
import tensorflow as tf import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt #设置batch(临时样本) step=30 #产生输入数据 x_data=np.random.randn(300,2) #产生输入数据集的标签(正确答案) y_data=[int(x0*x0+x1*x1<2) for (x0,x1) in x_data] #遍历y_data中的每一个元素,1赋值red,其他赋值blue,这样可视化显示时容易区分 y_s=[["red" if y else "blue"] for y in y_data] #数据变形,按行堆叠成一个新数组 x_data=np.vstack(x_data).reshape(-1,2)#numpy中,shape里写-1,至关于tensorflow里写None y_data=np.vstack(y_data).reshape(-1,1) print(x_data) print(y_data) print(y_s) #用plt.scatter画出数据集x_data各行中第0列元素和第一列元素的点即各行的(x0,x1),用各行y_s对应的值表示颜色 plt.scatter(x_data[:,0],x_data[:,1],c=np.squeeze(y_s)) plt.show() #定义神经网络的输入、参数和输出,定义前向传播 def get_weight(shape,regularizer): w=tf.Variable(tf.random_normal(shape),dtype=tf.float32) tf.add_to_collection("losses",tf.contrib.layers.l2_regularizer(regularizer)(w)) return w def get_bias(shape): b=tf.Variable(tf.constant(0.01,shape=shape)) return b #输入层输入 x=tf.placeholder(tf.float32,shape=(None,2)) y_=tf.placeholder(tf.float32,shape=(None,1)) #输入层到隐藏层 w1=get_weight([2,11],0.01) b1=get_bias([11]) y1=tf.nn.relu(tf.matmul(x,w1)+b1) #隐藏层到输出层 w2=get_weight([11,1],0.01) b2=get_bias([1]) y=tf.matmul(y1,w2)+b2#输出层不激活(仅限这个代码不激活) #定义损失函数 loss_mse=tf.reduce_mean(tf.square(y-y_)) loss=loss_mse + tf.add_n(tf.get_collection("losses")) #定义反向传播 optimizer=tf.train.AdamOptimizer(0.0001).minimize(loss) #初始化 init=tf.global_variables_initializer() with tf.Session() as sess: sess.run(init) for i in range(40000): start=(i*step)%300 end=start+step sess.run(optimizer,feed_dict={x:x_data[start:end],y_:y_data[start:end]}) if i%2000==0: loss_mse_val=sess.run(loss_mse,feed_dict={x:x_data,y_:y_data}) print(f"通过{i}步,loss现为:{loss_mse_val}") # xx在-3到3之间以步长为0.01,yy在-3到3之间以步长0.01,生成二维网格坐标点 xx, yy = np.mgrid[-3:3:.01, -3:3:.01] # 将xx , yy拉直,并合并成一个2列的矩阵,获得一个网格坐标点的集合 grid = np.c_[xx.ravel(), yy.ravel()] # 将网格坐标点喂入神经网络 ,probs为输出 probs = sess.run(y, feed_dict={x: grid}) # probs的shape调整成xx的样子 probs = probs.reshape(xx.shape) print("w1:\n", sess.run(w1)) print("b1:\n", sess.run(b1)) print("w2:\n", sess.run(w2)) print("b2:\n", sess.run(b2)) plt.scatter(x_data[:, 0], x_data[:, 1], c=np.squeeze(y_s)) plt.contour(xx, yy, probs, levels=[.5]) plt.show()