Как реализовать tensorflow next_batch для собственных данных

В учебном пособии по тензону потока MNIST функция mnist.train.next_batch(100) очень удобна. Теперь я пытаюсь реализовать простую классификацию. У меня есть данные обучения в массиве numpy. Как я мог реализовать аналогичную функцию для своих собственных данных, чтобы дать мне следующую партию?

sess = tf.InteractiveSession()
tf.global_variables_initializer().run()
Xtr, Ytr = loadData()
for it in range(1000):
    batch_x = Xtr.next_batch(100)
    batch_y = Ytr.next_batch(100)

Ответ 1

В опубликованной вами ссылке говорится: "Мы получаем" пакет "из ста случайных точек данных из нашего учебного набора". В моем примере я использую глобальную функцию (не такой метод, как в вашем примере), поэтому будет разница в синтаксисе.

В моей функции вам необходимо передать количество желаемых образцов и массив данных.

Вот правильный код, который гарантирует, что образцы имеют правильные метки:

import numpy as np

def next_batch(num, data, labels):
    '''
    Return a total of `num` random samples and labels. 
    '''
    idx = np.arange(0 , len(data))
    np.random.shuffle(idx)
    idx = idx[:num]
    data_shuffle = [data[ i] for i in idx]
    labels_shuffle = [labels[ i] for i in idx]

    return np.asarray(data_shuffle), np.asarray(labels_shuffle)

Xtr, Ytr = np.arange(0, 10), np.arange(0, 100).reshape(10, 10)
print(Xtr)
print(Ytr)

Xtr, Ytr = next_batch(5, Xtr, Ytr)
print('\n5 random samples')
print(Xtr)
print(Ytr)

И демонстрационный прогон:

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
[[ 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9]
 [10 11 12 13 14 15 16 17 18 19]
 [20 21 22 23 24 25 26 27 28 29]
 [30 31 32 33 34 35 36 37 38 39]
 [40 41 42 43 44 45 46 47 48 49]
 [50 51 52 53 54 55 56 57 58 59]
 [60 61 62 63 64 65 66 67 68 69]
 [70 71 72 73 74 75 76 77 78 79]
 [80 81 82 83 84 85 86 87 88 89]
 [90 91 92 93 94 95 96 97 98 99]]

5 random samples
[9 1 5 6 7]
[[90 91 92 93 94 95 96 97 98 99]
 [10 11 12 13 14 15 16 17 18 19]
 [50 51 52 53 54 55 56 57 58 59]
 [60 61 62 63 64 65 66 67 68 69]
 [70 71 72 73 74 75 76 77 78 79]]

Ответ 2

Чтобы перетасовать и отбирать образцы каждой мини-партии, следует также рассмотреть состояние, выбранное выборкой в ​​текущую эпоху. Вот реализация, в которой используются данные в приведенном выше ответе.

import numpy as np 

class Dataset:

def __init__(self,data):
    self._index_in_epoch = 0
    self._epochs_completed = 0
    self._data = data
    self._num_examples = data.shape[0]
    pass


@property
def data(self):
    return self._data

def next_batch(self,batch_size,shuffle = True):
    start = self._index_in_epoch
    if start == 0 and self._epochs_completed == 0:
        idx = np.arange(0, self._num_examples)  # get all possible indexes
        np.random.shuffle(idx)  # shuffle indexe
        self._data = self.data[idx]  # get list of `num` random samples

    # go to the next batch
    if start + batch_size > self._num_examples:
        self._epochs_completed += 1
        rest_num_examples = self._num_examples - start
        data_rest_part = self.data[start:self._num_examples]
        idx0 = np.arange(0, self._num_examples)  # get all possible indexes
        np.random.shuffle(idx0)  # shuffle indexes
        self._data = self.data[idx0]  # get list of `num` random samples

        start = 0
        self._index_in_epoch = batch_size - rest_num_examples #avoid the case where the #sample != integar times of batch_size
        end =  self._index_in_epoch  
        data_new_part =  self._data[start:end]  
        return np.concatenate((data_rest_part, data_new_part), axis=0)
    else:
        self._index_in_epoch += batch_size
        end = self._index_in_epoch
        return self._data[start:end]

dataset = Dataset(np.arange(0, 10))
for i in range(10):
    print(dataset.next_batch(5))

вывод:

[2 8 6 3 4]
[1 5 9 0 7]
[1 7 3 0 8]
[2 6 5 9 4]
[1 0 4 8 3]
[7 6 2 9 5]
[9 5 4 6 2]
[0 1 8 7 3]
[9 7 8 1 6]
[3 5 2 4 0]

первая и вторая (3-я и 4-я,...) мини-партии соответствуют одной целой эпохе.

Ответ 3

Я использую Anaconda и Jupyter. В Jupyter, если вы запустите ?mnist, вы получите: File: c:\programdata\anaconda3\lib\site-packages\tensorflow\contrib\learn\python\learn\datasets\base.py Docstring: Datasets(train, validation, test)

В папке datesets вы найдете mnist.py, который содержит все методы, включая next_batch.

Ответ 4

Ответ, который отмечен выше, я попробовал алгоритм по этому алгоритму, я не получаю результатов, поэтому я искал на kaggle и увидел действительно удивительный алгоритм, который работал очень хорошо. Лучший результат, попробуйте это. В приведенном ниже алгоритме ** Глобальная переменная принимает введенные вами данные, в которых вы читаете свой набор данных. **

epochs_completed = 0
index_in_epoch = 0
num_examples = X_train.shape[0]
    # for splitting out batches of data
def next_batch(batch_size):

    global X_train
    global y_train
    global index_in_epoch
    global epochs_completed

    start = index_in_epoch
    index_in_epoch += batch_size

    # when all trainig data have been already used, it is reorder randomly    
    if index_in_epoch > num_examples:
        # finished epoch
        epochs_completed += 1
        # shuffle the data
        perm = np.arange(num_examples)
        np.random.shuffle(perm)
        X_train = X_train[perm]
        y_train = y_train[perm]
        # start next epoch
        start = 0
        index_in_epoch = batch_size
        assert batch_size <= num_examples
    end = index_in_epoch
    return X_train[start:end], y_train[start:end]

Ответ 5

Если вы не хотите получать ошибку несоответствия формы в сеансе сеанса tensorflow затем используйте функцию ниже, а не функцию, указанную в первом вышеприведенном решении (fooobar.com/questions/504125/...) -

def next_batch(num, data, labels):

    '''
    Return a total of `num` random samples and labels. 
    '''
    idx = np.arange(0 , len(data))
    np.random.shuffle(idx)
    idx = idx[:num]
    data_shuffle = data[idx]
    labels_shuffle = labels[idx]
    labels_shuffle = np.asarray(labels_shuffle.values.reshape(len(labels_shuffle), 1))

    return data_shuffle, labels_shuffle

Ответ 6

Еще одна реализация:

from typing import Tuple
import numpy as np

class BatchMaker(object):
    def __init__(self, feat: np.array, lab: np.array) -> None:
        if len(feat) != len(lab):
            raise ValueError("Expected feat and lab to have the same number of samples")
        self.feat = feat
        self.lab = lab
        self.indexes = np.arange(len(feat))
        np.random.shuffle(self.indexes)
        self.pos = 0

    # "BatchMaker, BatchMaker, make me a batch..."
    def next_batch(self, batch_size: int) -> Tuple[np.array, np.array]:
        if self.pos + batch_size > len(self.feat):
            np.random.shuffle(self.indexes)
            self.pos = 0
        batch_indexes = self.indexes[self.pos: self.pos + batch_size]
        self.pos += batch_size
        return self.feat[batch_indexes], self.lab[batch_indexes]