我是tensorflow的新手,并想通过MNIST数据集的可用训练钩Training Hookstf.estimator.DNNRegressor中实现早期停止。如果在某些指定的步数上损失没有改善,则提前停止钩将停止训练。 Tensorflow文档仅提供Logging hooks的示例。有人可以编写代码片段来实现它吗?

最佳答案

这是一个EarlyStoppingHook示例实现:

import numpy as np
import tensorflow as tf
import logging
from tensorflow.python.training import session_run_hook


class EarlyStoppingHook(session_run_hook.SessionRunHook):
    """Hook that requests stop at a specified step."""

    def __init__(self, monitor='val_loss', min_delta=0, patience=0,
                 mode='auto'):
        """
        """
        self.monitor = monitor
        self.patience = patience
        self.min_delta = min_delta
        self.wait = 0
        if mode not in ['auto', 'min', 'max']:
            logging.warning('EarlyStopping mode %s is unknown, '
                            'fallback to auto mode.', mode, RuntimeWarning)
            mode = 'auto'

        if mode == 'min':
            self.monitor_op = np.less
        elif mode == 'max':
            self.monitor_op = np.greater
        else:
            if 'acc' in self.monitor:
                self.monitor_op = np.greater
            else:
                self.monitor_op = np.less

        if self.monitor_op == np.greater:
            self.min_delta *= 1
        else:
            self.min_delta *= -1

        self.best = np.Inf if self.monitor_op == np.less else -np.Inf

    def begin(self):
        # Convert names to tensors if given
        graph = tf.get_default_graph()
        self.monitor = graph.as_graph_element(self.monitor)
        if isinstance(self.monitor, tf.Operation):
            self.monitor = self.monitor.outputs[0]

    def before_run(self, run_context):  # pylint: disable=unused-argument
        return session_run_hook.SessionRunArgs(self.monitor)

    def after_run(self, run_context, run_values):
        current = run_values.results

        if self.monitor_op(current - self.min_delta, self.best):
            self.best = current
            self.wait = 0
        else:
            self.wait += 1
            if self.wait >= self.patience:
                run_context.request_stop()


此实现基于Keras implementation

要将其与CNN MNIST example一起使用,请创建钩子并将其传递给train

early_stopping_hook = EarlyStoppingHook(monitor='sparse_softmax_cross_entropy_loss/value', patience=10)

mnist_classifier.train(
  input_fn=train_input_fn,
  steps=20000,
  hooks=[logging_hook, early_stopping_hook])


在此示例中,sparse_softmax_cross_entropy_loss/value是损失op的名称。

编辑1:

似乎在使用估计量时(或我找不到)没有找到损失节点的“官方”方法。

对于DNNRegressor,此节点的名称为dnn/head/weighted_loss/Sum

这是在图中找到它的方法:


在模型目录中启动tensorboard。在我的情况下,我没有设置任何目录,因此estimator使用临时目录并打印以下行:
WARNING:tensorflow:Using temporary folder as model directory: /tmp/tmpInj8SC
启动张量板:

tensorboard --logdir /tmp/tmpInj8SC

在浏览器中将其打开,然后导航至GRAPHS选项卡。
tensorflow - 使用可用的训练钩子(Hook)在tf.estimator.DNNRegressor中实现提前停止-LMLPHP
在图中找到损失。按以下顺序展开块:dnnheadweighted_loss,然后单击Sum节点(请注意,已连接名为loss的摘要节点)。
tensorflow - 使用可用的训练钩子(Hook)在tf.estimator.DNNRegressor中实现提前停止-LMLPHP
右侧信息“窗口”中显示的名称是所选节点的名称,需要将其传递给monitor参数pf EarlyStoppingHook


默认情况下,DNNClassifier的“丢失”节点具有相同的名称。 DNNClassifierDNNRegressor都具有可选参数loss_reduction,该参数会影响丢失节点的名称和行为(默认为losses.Reduction.SUM)。

编辑2:

有一种无需查看图表即可发现损失的方法。
您可以使用GraphKeys.LOSSES集合获得损失。但是这种方式只有在训练开始后才有效。因此,您只能在挂钩中使用它。

例如,您可以从monitor类中删除EarlyStoppingHook参数并更改其begin函数以始终使用集合中的第一个损失:

self.monitor = tf.get_default_graph().get_collection(tf.GraphKeys.LOSSES)[0]


您可能还需要检查集合中是否有丢失。

07-28 02:28
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