TensorFlow04-数据集加载

发布时间 2023-06-17 11:30:59作者: 哎呦哎(iui)

1 数据集加载

1.karas.datasets(数据加载)
2.tf.data.Dataset.from_tensor_slices(加载成tensor)

  • shuffle
  • map
  • batch
  • repeat

2 tf.keras.datasets()

image

image

boston_housing:波斯顿房屋价格回归数据集
cifar10:CIFAR10小图像分类数据集
cifar100:CIFAR100小图像分类数据集
fashion_mnist:Fashion-MNIST 数据集.
imdb:IMDB 分类数据集,淘宝好评差评
mnist:MNIST手写数字数据集
reuters:路透社主题分类数据集

2.1 MNIST

这里主要介绍一下MNIST
是一个28281 ,70k/60k/10k
其中70k是所有的,60k是训练,10k是验证
image

import tensorflow as tf
from  tensorflow.keras import datasets
(x,y),(x_test,y_test)=datasets.mnist.load_data()
#这里返回的是一个numpy,(x,y)是训练集,(x_test,y_test)是测试集,x是目标,y是结果

x.shape
#(60000, 28, 28),一共70k

y.shape
#(60000,)

x.min(),x.max(),x.mean()
#(0, 255, 33.318421449829934)
#我们发现这个是0-255,后续我们需要进行标准化,变成[0,1]或者[-1,1],前面我们是用的/255

x_test.shape,y_test.shape
#((10000, 28, 28), (10000,))

y[:4]
#array([5, 0, 4, 1], dtype=uint8)

y_onehot=tf.one_hot(y,depth=10)#这里要把y变成ont_hot码
y_onehot[:2]
#<tf.Tensor: shape=(2, 10), dtype=float32, numpy=
#array([[0., 0., 0., 0., 0., 1., 0., 0., 0., 0.],
#       [1., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0.]], dtype=float32)>

数据集的加载:
image

2.2 cifar10:CIFAR10小图像分类数据集

image
image
我们拿到这个数据之后基本都是numpy类型的,但是我们需要把他变成numpy->Tensor->iter,这是一个很常见的工作,所以我们那个整合到一个API中了,就是tf.data.Dataset

3 使用tf.data.Dataset.from_tensor_slices五步加载数据集

3.1 tf.data.Dataset.from_tensor_slices()

tf.data.Dataset.from_tensor_slices(
tensors, name=None
)
该函数的作用是接收tensor,对tensor的第一维度进行切分,并返回一个表示该tensor的切片数据集.

获取了这个(x,y),(x_test,y_test)之后我们需要一个迭代器对他进行处理
image
这个比较好的地方就是我们可以对两个数据进行转换,tf.data.Dataset.from_tensor_slices((x_test,y_test))这样next(iter(db))[0]就是第一个x_test,next(iter(db))[1]就是第二个label

3.2 使用tf.data.Dataset.from_tensor_slices五步加载数据集

参考文章:传送门

Step0: 准备要加载的numpy数据
Step1: 使用 tf.data.Dataset.from_tensor_slices() 函数进行加载
Step2: 使用 shuffle() 打乱数据
Step3: 使用 map() 函数进行预处理
Step4: 使用 batch() 函数设置 batch size 值
Step5: 根据需要 使用 repeat() 设置是否循环

import tensorflow as tf
from tensorflow import keras
 
def load_dataset():
	# Step0 准备数据集, 可以是自己动手丰衣足食, 也可以从 tf.keras.datasets 加载需要的数据集(获取到的是numpy数据) 
	# 这里以 mnist 为例
	(x, y), (x_test, y_test) = keras.datasets.mnist.load_data()
	
	# Step1 使用 tf.data.Dataset.from_tensor_slices 进行加载
	db_train = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((x, y))
	db_test = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((x_test, y_test))
	
	# Step2 打乱数据
	db_train.shuffle(1000)
	db_test.shuffle(1000)
	
	# Step3 预处理 (预处理函数在下面)
	db_train.map(preprocess)
	db_test.map(preprocess)
 
	# Step4 设置 batch size 一次喂入64个数据
	db_train.batch(64)
	db_test.batch(64)
 
	# Step5 设置迭代次数(迭代2次) test数据集不需要emmm
	db_train.repeat(2)
 
	return db_train, db_test
 
def preprocess(labels, images):
	'''
	最简单的预处理函数:
		转numpy为Tensor、分类问题需要处理label为one_hot编码、处理训练数据
	'''
	# 把numpy数据转为Tensor
	labels = tf.cast(labels, dtype=tf.int32)
	# labels 转为one_hot编码
	labels = tf.one_hot(labels, depth=10)
	# 顺手归一化
	images = tf.cast(images, dtype=tf.float32) / 255
	return labels, images

3.3 .shuffe

这是一个打散函数,就是本来数据集是按照一定顺序的,比如说是0,1,2,3,4,5这样我们需要把这个函数进行打散处理例如变成4,3,5,0,2,1。
image
这里面的数shuffle(10000),我们稍微给大一点就行,没有什么影响的

3.4 .map

这里我们需要首先定义一个preprocess函数,然后我们调用db2=db.map(preprocess)这样我们可以对于db中的数据按照preprocess函数进行全部预处理
image

3.5 .batch

在进行数据操作是我们并不是对数据进行一个一个的处理,而是一个batch一个batch的进行处理,这时候我们需要用的db3=db2.batch(32),这里就是分成32一个batch。
image
处理完成之后我们就可以调用

for x,y in db3:
      里面返回x[b,32,32,3],y[b,10]
      里面的b是那一捆

如果说我们调用

where True:
    x,y=next(iter())

#这样可能会出现异常

image
我们在这里如果用到where True的话会有一个异常
我们也可以指定对这个数据集迭代几次

3.6 .repeat()

db4=db3.repeat(k)
这是迭代k次

image
这样我们在调用

for x,y in db4:
	

的时候就不会迭代一次就推出了
image

1.这里先加载
2.one_hot
3.转化到Dataset中
4.调用预处理
5.调用shuffle和batch