tf.nn.softmax

The tf.nn.softmax function is a mathematical function used in deep learning and machine learning models for classification problems. It takes in one or more inputs and produces a probability distribution over a set of possible outcomes. Specifically, it applies an exponential function to each input value to ensure that the output probabilities sum up to 1.0. It is commonly used as the final activation function in neural networks for multi-class classification tasks.

相关问题

tf.nn.softmax与tf.layer.softmax有区别吗

tf.nn.softmax和tf.layers.softmax都是TensorFlow中实现softmax函数的方法，但它们的使用方式和一些功能上有一些区别。

tf.nn.softmax是一个比较底层的函数，它接受一个Tensor作为输入，返回对应的softmax值。tf.nn.softmax不会创建任何变量或层级结构，也不会进行任何参数的初始化或学习，因此它需要手动设置输入输出的shape。

tf.layers.softmax是在较高层次上实现的softmax函数，它可以很方便地嵌入到神经网络中。tf.layers.softmax不仅可以进行softmax计算，还可以对输入数据进行一些预处理操作，如dropout等。tf.layers.softmax还能自动处理变量的初始化和管理，并且会根据需要自动调整输入输出的shape。但是，需要注意的是，tf.layers.softmax在某些情况下可能会与其他层的激活函数冲突。

综上所述，虽然tf.nn.softmax和tf.layers.softmax都可以实现softmax函数，但在使用时需要根据具体情况选择合适的方法。如果需要底层的操作控制和灵活性，则选择使用tf.nn.softmax；如果需要快速构建神经网络并且不需要太多控制，则选择使用tf.layers.softmax。

# 设置输入层节点数、隐层节点数 in_nodes=784 h1_nodes=100 h2_nodes=100 h3_nodes=50 # 定义输入、输出、prob的placeholder x=tf.placeholder(tf.float32,[None,in_nodes]) y_=tf.placeholder(tf.float32,[None,10]) prob=tf.placeholder(tf.float32) # 设置第一隐层 w1=weight(in_nodes, h1_nodes, 0.1, 0.005) b1=tf.Variable(tf.zeros([h1_nodes])) h1=tf.nn.relu(tf.matmul(x,w1)+b1) # 设置第二隐层 w2=weight(h1_nodes, h2_nodes, 0.1, 0.0) b2=tf.Variable(tf.zeros([h2_nodes])) h2=tf.nn.relu(tf.matmul(h1,w2)+b2) h2_drop=tf.nn.dropout(h2, prob) # 设置第三隐层 w3=weight(h2_nodes, h3_nodes, 0.1, 0.0) b3=tf.Variable(tf.zeros([h3_nodes])) h3=tf.nn.relu(tf.matmul(h2_drop,w3)+b3) h3_drop=tf.nn.dropout(h3, prob) # 设置softmax输出层 w4=weight(h3_nodes, 10, 0.1, 0.0) b4=tf.Variable(tf.zeros([10])) y=tf.nn.softmax(tf.matmul(h3_drop,w4)+b4)

将上述代码改写成 TensorFlow 2.x 版本的代码如下：

import tensorflow as tf

def weight(shape, stddev, wd):
    initial = tf.random.truncated_normal(shape, stddev=stddev)
    var = tf.Variable(initial)
    if wd is not None:
        weight_decay = tf.multiply(tf.nn.l2_loss(var), wd, name='weight_loss')
        tf.add_to_collection('losses', weight_decay)
    return var

class MyModel(tf.keras.Model):
    def __init__(self, in_nodes=784, h1_nodes=100, h2_nodes=100, h3_nodes=50):
        super(MyModel, self).__init__()
        
        self.w1 = weight([in_nodes, h1_nodes], 0.1, 0.005)
        self.b1 = tf.Variable(tf.zeros([h1_nodes]))
        self.w2 = weight([h1_nodes, h2_nodes], 0.1, 0.0)
        self.b2 = tf.Variable(tf.zeros([h2_nodes]))
        self.w3 = weight([h2_nodes, h3_nodes], 0.1, 0.0)
        self.b3 = tf.Variable(tf.zeros([h3_nodes]))
        self.w4 = weight([h3_nodes, 10], 0.1, 0.0)
        self.b4 = tf.Variable(tf.zeros([10]))
        
    def call(self, inputs, prob):
        x = inputs
        y_ = tf.cast(inputs, tf.float32)
        h1 = tf.nn.relu(tf.matmul(x, self.w1) + self.b1)
        h2 = tf.nn.relu(tf.matmul(h1, self.w2) + self.b2)
        h2_drop = tf.nn.dropout(h2, rate=prob)
        h3 = tf.nn.relu(tf.matmul(h2_drop, self.w3) + self.b3)
        h3_drop = tf.nn.dropout(h3, rate=prob)
        y = tf.nn.softmax(tf.matmul(h3_drop, self.w4) + self.b4)
        return y

model = MyModel()
x = tf.keras.Input(shape=(None, 784))
prob = tf.keras.Input(shape=())
y = model(x, prob)
y_ = tf.keras.Input(shape=(None, 10))

# 定义损失函数
cross_entropy = tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(y_ * tf.math.log(y), reduction_indices=[1]))
tf.add_to_collection('losses', cross_entropy)
loss = tf.add_n(tf.get_collection('losses'))

# 定义优化器
train_step = tf.train.AdamOptimizer(1e-4).minimize(loss)

# 训练模型
with tf.Session() as sess:
    sess.run(tf.global_variables_initializer())
    for i in range(1000):
        batch_xs, batch_ys = mnist.train.next_batch(100)
        sess.run(train_step, feed_dict={x: batch_xs, y_: batch_ys, prob: 0.5})

在 TensorFlow 2.x 中，可以使用 `tf.reduce_mean` 和 `tf.reduce_sum` 函数来计算张量的平均值和总和；使用 `tf.math.log` 函数来计算张量的自然对数。此外，可以使用 `tf.train.AdamOptimizer` 来定义优化器，使用 `model.trainable_variables` 来获取所有可训练的变量。