使用Python的TensorFlow2.0将波士顿房价数据集分为训练集,验证集和测试集(6:2:2),进行Tensorflow2.0的数据加载、线性回归模型的搭建、线性回归模型的交叉验证、模型保持和新数据预测
时间: 2023-06-10 20:06:17 浏览: 89
首先,我们需要下载并导入波士顿房价数据集。可以通过以下代码完成:
```python
import tensorflow as tf
from sklearn.datasets import load_boston
# 下载波士顿房价数据集
boston = load_boston()
# 将数据集分为训练集、验证集和测试集
train_size = int(len(boston.data) * 0.6)
val_size = int(len(boston.data) * 0.2)
test_size = len(boston.data) - train_size - val_size
train_data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((boston.data[:train_size], boston.target[:train_size]))
val_data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((boston.data[train_size:train_size+val_size], boston.target[train_size:train_size+val_size]))
test_data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((boston.data[train_size+val_size:], boston.target[train_size+val_size:]))
# 打印数据集大小
print("训练集大小:", len(train_data))
print("验证集大小:", len(val_data))
print("测试集大小:", len(test_data))
```
接下来,我们可以搭建线性回归模型。可以通过以下代码完成:
```python
# 定义线性回归模型
class LinearRegression(tf.keras.Model):
def __init__(self):
super().__init__()
self.dense = tf.keras.layers.Dense(1)
def call(self, inputs):
return self.dense(inputs)
# 创建线性回归模型
model = LinearRegression()
# 定义损失函数和优化器
loss_fn = tf.keras.losses.MeanSquaredError()
optimizer = tf.keras.optimizers.Adam()
```
接下来,我们可以进行模型的训练和交叉验证。可以通过以下代码完成:
```python
# 定义训练函数
@tf.function
def train_step(inputs, labels):
with tf.GradientTape() as tape:
predictions = model(inputs)
loss = loss_fn(labels, predictions)
gradients = tape.gradient(loss, model.trainable_variables)
optimizer.apply_gradients(zip(gradients, model.trainable_variables))
return loss
# 定义交叉验证函数
def cross_validate(dataset):
losses = []
for inputs, labels in dataset:
predictions = model(inputs)
loss = loss_fn(labels, predictions)
losses.append(loss.numpy())
return tf.reduce_mean(losses)
# 训练模型
num_epochs = 100
for epoch in range(num_epochs):
train_losses = []
for inputs, labels in train_data:
train_loss = train_step(inputs, labels)
train_losses.append(train_loss.numpy())
val_loss = cross_validate(val_data)
print("Epoch {}/{} - train_loss: {:.4f} - val_loss: {:.4f}".format(epoch+1, num_epochs, tf.reduce_mean(train_losses), val_loss))
# 保存模型
model.save("linear_regression_model")
# 加载模型
loaded_model = tf.keras.models.load_model("linear_regression_model")
# 预测新数据
new_data = tf.constant(boston.data[:10])
predictions = loaded_model.predict(new_data)
print("预测值:", predictions.flatten())
```
最后,我们可以使用测试集对模型进行测试。可以通过以下代码完成:
```python
# 测试模型
test_loss = cross_validate(test_data)
print("测试集损失:", test_loss)
```
至此,我们完成了使用TensorFlow2.0进行波士顿房价数据集的线性回归模型的训练、交叉验证、模型保存和新数据预测的过程。
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