TensorFlow 的计算图(Graph)是构建模型的核心,掌握其高级特性能显著提升开发效率。以下是关键概念解析:
1. 计算图结构
- 节点类型:
Tensor
(张量)表示数据,Operation
(操作)表示计算逻辑 - 图构建方式:使用
tf.Graph()
创建图,通过sess = tf.Session(graph=graph)
指定会话 - 可视化工具:TensorBoard 可用于分析图结构
2. 变量与占位符
- 变量:通过
tf.Variable()
定义,需显式初始化(如tf.zeros()
) - 占位符:使用
tf.placeholder()
输入数据,常见于训练与推理分离场景 - 变量作用域:
tf.variable_scope()
可避免命名冲突,如with tf.variable_scope("layer1"):
3. 控制流操作
- 条件判断:
tf.cond()
实现if-else
逻辑 - 循环结构:
tf.while_loop()
支持动态迭代 - 梯度控制:
tf.stop_gradient()
可阻止反向传播
4. 优化器与训练
- 梯度下降:
tf.train.GradientDescentOptimizer()
基础优化方法 - 自定义优化:通过
tf.train.Optimizer
子类实现特定策略 - 分布式训练:
tf.distribute.MirroredStrategy
支持多GPU协作
扩展阅读 📚
- 深入理解 TensorFlow 图机制:社区文档中心
- 实战案例:TensorFlow 官方教程
📌 注意:实际开发中,建议结合
tf.function
将计算图转换为可执行的函数形式。