Разница между "Dataset.from_tensors" и "Dataset.from_tensor_slices"?

У меня есть набор данных, представленный как матрица NumPy формы (num_features, num_examples) и я хочу преобразовать его в тип tf.Dataset.

Я изо всех сил пытаюсь понять разницу между этими двумя методами: Dataset.from_tensors и Dataset.from_tensor_slices. Какой правильный и почему?

Документация TensorFlow (ссылка) говорит, что оба метода принимают вложенную структуру тензора, хотя при использовании from_tensor_slices тензор должен иметь одинаковый размер в 0-м измерении.

Ответ 1

from_tensors объединяет ввод и возвращает набор данных с одним элементом:

t = tf.constant([[1, 2], [3, 4]])
ds = tf.data.Dataset.from_tensors(t)   # [[1, 2], [3, 4]]

from_tensor_slices создает набор данных с отдельным элементом для каждой строки входного тензора:

t = tf.constant([[1, 2], [3, 4]])
ds = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(t)   # [1, 2], [3, 4]

Ответ 2

1) Основное различие между ними состоит в том, что вложенные элементы в from_tensor_slices должны иметь одинаковое измерение в 0-м ранге:

# exception: ValueError: Dimensions 10 and 9 are not compatible
dataset1 = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(
    (tf.random_uniform([10, 4]), tf.random_uniform([9])))
# OK
dataset2 = tf.data.Dataset.from_tensors(
    (tf.random_uniform([10, 4]), tf.random_uniform([9])))

2) Второе отличие, поясняемое здесь, заключается в том, что входными данными для tf.Dataset является список. Например:

dataset1 = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(
    [tf.random_uniform([2, 3]), tf.random_uniform([2, 3])])

dataset2 = tf.data.Dataset.from_tensors(
    [tf.random_uniform([2, 3]), tf.random_uniform([2, 3])])

print(dataset1) # shapes: (2, 3)
print(dataset2) # shapes: (2, 2, 3)

В приведенном выше from_tensors создает трехмерный тензор, а from_tensor_slices объединяет входной тензор. Это может быть удобно, если у вас разные источники разных каналов изображения и вы хотите объединить их в один тензор RGB-изображений.

3) Как упоминалось в предыдущем ответе, from_tensors преобразует входной тензор в один большой тензор:

import tensorflow as tf

tf.enable_eager_execution()

dataset1 = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(
    (tf.random_uniform([4, 2]), tf.random_uniform([4])))

dataset2 = tf.data.Dataset.from_tensors(
    (tf.random_uniform([4, 2]), tf.random_uniform([4])))

for i, item in enumerate(dataset1):
    print('element: ' + str(i + 1), item[0], item[1])

print(30*'-')

for i, item in enumerate(dataset2):
    print('element: ' + str(i + 1), item[0], item[1])

выход:

element: 1 tf.Tensor(... shapes: ((2,), ()))
element: 2 tf.Tensor(... shapes: ((2,), ()))
element: 3 tf.Tensor(... shapes: ((2,), ()))
element: 4 tf.Tensor(... shapes: ((2,), ()))
-------------------------
element: 1 tf.Tensor(... shapes: ((4, 2), (4,)))

Ответ 3

Попробуй это:

import tensorflow as tf  # 1.13.1
tf.enable_eager_execution()

t1 = tf.constant([[11, 22], [33, 44], [55, 66]])

print("\n=========     from_tensors     ===========")
ds = tf.data.Dataset.from_tensors(t1)
print(ds.output_types, end=' : ')
print(ds.output_shapes)
for e in ds:
    print (e)

print("\n=========   from_tensor_slices    ===========")
ds = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(t1)
print(ds.output_types, end=' : ')
print(ds.output_shapes)
for e in ds:
    print (e)

выход:

=========      from_tensors    ===========
<dtype: 'int32'> : (3, 2)
tf.Tensor(
[[11 22]
 [33 44]
 [55 66]], shape=(3, 2), dtype=int32)

=========   from_tensor_slices      ===========
<dtype: 'int32'> : (2,)
tf.Tensor([11 22], shape=(2,), dtype=int32)
tf.Tensor([33 44], shape=(2,), dtype=int32)
tf.Tensor([55 66], shape=(2,), dtype=int32)

Выводы в значительной степени говорят сами за себя, но, как вы можете видеть, from_tensor_slices() нарезает выходные данные (что будет выходными данными) from_tensors() в первом измерении. Вы также можете попробовать с:

t1 = tf.constant([[[11, 22], [33, 44], [55, 66]],
                  [[110, 220], [330, 440], [550, 660]]])