张量流中没有提供梯度（mean_squared_error）

Question

我正在尝试构建一个由 2 个输入神经元（+1 个偏差）组成的简单网络，进入 1 个输出神经元，以教它“与”功能。它基于 mnist-clissification 示例，因此对于任务来说可能过于复杂，但对我来说这是关于此类网络的一般结构，所以请不要说“你可以在 numpy 中完成”之类的，它是关于我的 tensorflow NN。所以这里是代码：

import tensorflow as tf
import numpy as np

tf.logging.set_verbosity(tf.logging.INFO)

def model_fn(features, labels, mode):

    input_layer = tf.reshape(features["x"], [-1, 2])

    output_layer = tf.layers.dense(inputs=input_layer, units=1, activation=tf.nn.relu, name="output_layer")

    if mode == tf.estimator.ModeKeys.PREDICT:
        return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, predictions=output_layer)

    loss = tf.losses.mean_squared_error(labels=labels, predictions=output_layer)

    if mode == tf.estimator.ModeKeys.TRAIN:
        optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.001)
        train_op = optimizer.minimize(loss=loss, global_step=tf.train.get_global_step())
        return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, loss=loss, train_op=train_op)

    eval_metrics_ops = {"accuracy": tf.metrics.accuracy(labels=labels, predictions=output_layer)}
    return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, predictions=output_layer, loss=loss)

def main(unused_arg):

    train_data = np.asarray(np.reshape([[0,0],[0,1],[1,0],[1,1]],[4,2]))
    train_labels = np.asarray(np.reshape([0,0,0,1],[4,1]))

    eval_data = train_data
    eval_labels = train_labels

    classifier = tf.estimator.Estimator(model_fn=model_fn, model_dir="/tmp/NN_AND")

    tensors_to_log = {"The output:": "output_layer"}
    logging_hook = tf.train.LoggingTensorHook(tensors=tensors_to_log,every_n_iter=10)

    train_input_fn = tf.estimator.inputs.numpy_input_fn(x={"x":train_data}, y=train_labels, batch_size=10, num_epochs=None, shuffle=True)
    classifier.train(input_fn=train_input_fn, steps=2000, hooks=[logging_hook])

    eval_input_fn = tf.estimator.inputs.numpy_input_fn(x={"x":eval_data}, y=eval_labels, batch_size=1, shuffle=False)
    eval_results = classifier.evaluate(input_fn=eval_input_fn)
    print(eval_results)

if __name__ == "__main__":
    tf.app.run()

Answer 1

我对您的代码做了一些细微的修改，以便学习and 函数：

1) 将您的 train_data 更改为 float32 表示形式。

train_data = np.asarray(np.reshape([[0,0],[0,1],[1,0],[1,1]],[4,2]), dtype=np.float32)`

2) 从输出层移除relu激活——一般来说，不推荐在输出层使用relu。这可能会导致死 relus，并且所有梯度都将为零，这反过来又不会使任何学习成为可能。

output_layer = tf.layers.dense(inputs=input_layer, units=1, activation=None, name="output_layer")

3) 在您的 eval_metrics_ops 中确保您对结果进行四舍五入，以便您可以实际测量准确性：

eval_metrics_ops = {"accuracy": tf.metrics.accuracy(labels=labels, predictions=tf.round(output_layer))}

4) 不要忘记将您定义的eval_metrics_ops 参数添加到估算器中：

return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, predictions=output_layer, loss=loss, eval_metric_ops=eval_metrics_ops)

此外，要记录最后一层输出，您应该使用：

tensors_to_log = {"The output:": "output_layer/BiasAdd:0"}