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Lector Apache ORC

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Visión general

Apache ORC es un formato de almacenamiento en columnas popular. paquete tensorflow-io proporciona una implementación predeterminada de la lectura Apache ORC archivos.

Configuración

Instale los paquetes necesarios y reinicie el tiempo de ejecución

pip install tensorflow-io
import tensorflow as tf
import tensorflow_io as tfio
2021-07-30 12:26:35.624072: I tensorflow/stream_executor/platform/default/dso_loader.cc:53] Successfully opened dynamic library libcudart.so.11.0

Descargue un archivo de conjunto de datos de muestra en ORC

El conjunto de datos que va a utilizar aquí es el conjunto de datos del iris de la UCI. El conjunto de datos contiene 3 clases de 50 instancias cada una, donde cada clase se refiere a un tipo de planta de iris. Tiene 4 atributos: (1) largo del sépalo, (2) ancho del sépalo, (3) largo del pétalo, (4) ancho del pétalo, y la última columna contiene la etiqueta de la clase.

curl -OL https://github.com/tensorflow/io/raw/master/tests/test_orc/iris.orc
ls -l iris.orc
% Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100   144  100   144    0     0   1180      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  1180
100  3328  100  3328    0     0  13419      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0
-rw-rw-r-- 1 kbuilder kokoro 3328 Jul 30 12:26 iris.orc

Crea un conjunto de datos a partir del archivo

dataset = tfio.IODataset.from_orc("iris.orc", capacity=15).batch(1)
2021-07-30 12:26:37.779732: I tensorflow_io/core/kernels/cpu_check.cc:128] Your CPU supports instructions that this TensorFlow IO binary was not compiled to use: AVX2 AVX512F FMA
2021-07-30 12:26:37.887808: I tensorflow/stream_executor/platform/default/dso_loader.cc:53] Successfully opened dynamic library libcuda.so.1
2021-07-30 12:26:37.979733: E tensorflow/stream_executor/cuda/cuda_driver.cc:328] failed call to cuInit: CUDA_ERROR_NO_DEVICE: no CUDA-capable device is detected
2021-07-30 12:26:37.979781: I tensorflow/stream_executor/cuda/cuda_diagnostics.cc:156] kernel driver does not appear to be running on this host (kokoro-gcp-ubuntu-prod-1874323723): /proc/driver/nvidia/version does not exist
2021-07-30 12:26:37.980766: I tensorflow/core/platform/cpu_feature_guard.cc:142] This TensorFlow binary is optimized with oneAPI Deep Neural Network Library (oneDNN) to use the following CPU instructions in performance-critical operations:  AVX2 AVX512F FMA
To enable them in other operations, rebuild TensorFlow with the appropriate compiler flags.
2021-07-30 12:26:37.984832: I tensorflow_io/core/kernels/orc/orc_kernels.cc:49] ORC file schema:struct<sepal_length:float,sepal_width:float,petal_length:float,petal_width:float,species:string>

Examine el conjunto de datos:

for item in dataset.take(1):
    print(item)
(<tf.Tensor: shape=(1,), dtype=float32, numpy=array([5.1], dtype=float32)>, <tf.Tensor: shape=(1,), dtype=float32, numpy=array([3.5], dtype=float32)>, <tf.Tensor: shape=(1,), dtype=float32, numpy=array([1.4], dtype=float32)>, <tf.Tensor: shape=(1,), dtype=float32, numpy=array([0.2], dtype=float32)>, <tf.Tensor: shape=(1,), dtype=string, numpy=array([b'setosa'], dtype=object)>)
2021-07-30 12:26:38.167628: I tensorflow/compiler/mlir/mlir_graph_optimization_pass.cc:176] None of the MLIR Optimization Passes are enabled (registered 2)
2021-07-30 12:26:38.168103: I tensorflow/core/platform/profile_utils/cpu_utils.cc:114] CPU Frequency: 2000170000 Hz

Veamos un ejemplo de un extremo a otro del entrenamiento del modelo tf.keras con un conjunto de datos ORC basado en un conjunto de datos de iris.

Preprocesamiento de datos

Configure qué columnas son características y qué columna es etiqueta:

feature_cols = ["sepal_length", "sepal_width", "petal_length", "petal_width"]
label_cols = ["species"]

# select feature columns
feature_dataset = tfio.IODataset.from_orc("iris.orc", columns=feature_cols)
# select label columns
label_dataset = tfio.IODataset.from_orc("iris.orc", columns=label_cols)
2021-07-30 12:26:38.222712: I tensorflow_io/core/kernels/orc/orc_kernels.cc:49] ORC file schema:struct<sepal_length:float,sepal_width:float,petal_length:float,petal_width:float,species:string>
2021-07-30 12:26:38.286470: I tensorflow_io/core/kernels/orc/orc_kernels.cc:49] ORC file schema:struct<sepal_length:float,sepal_width:float,petal_length:float,petal_width:float,species:string>

Una función útil para mapear especies para flotar números para el entrenamiento de modelos:

vocab_init = tf.lookup.KeyValueTensorInitializer(
    keys=tf.constant(["virginica", "versicolor", "setosa"]),
    values=tf.constant([0, 1, 2], dtype=tf.int64))
vocab_table = tf.lookup.StaticVocabularyTable(
    vocab_init,
    num_oov_buckets=4)
label_dataset = label_dataset.map(vocab_table.lookup)
dataset = tf.data.Dataset.zip((feature_dataset, label_dataset))
dataset = dataset.batch(1)

def pack_features_vector(features, labels):
    """Pack the features into a single array."""
    features = tf.stack(list(features), axis=1)
    return features, labels

dataset = dataset.map(pack_features_vector)

Construya, compile y entrene el modelo

¡Finalmente, estás listo para construir el modelo y entrenarlo! Construirá un modelo de keras de 3 capas para predecir la clase de planta de iris a partir del conjunto de datos que acaba de procesar.

model = tf.keras.Sequential(
    [
        tf.keras.layers.Dense(
            10, activation=tf.nn.relu, input_shape=(4,)
        ),
        tf.keras.layers.Dense(10, activation=tf.nn.relu),
        tf.keras.layers.Dense(3),
    ]
)

model.compile(optimizer="adam", loss=tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy(from_logits=True), metrics=["accuracy"])
model.fit(dataset, epochs=5)
Epoch 1/5
150/150 [==============================] - 0s 1ms/step - loss: 1.3479 - accuracy: 0.4800
Epoch 2/5
150/150 [==============================] - 0s 920us/step - loss: 0.8355 - accuracy: 0.6000
Epoch 3/5
150/150 [==============================] - 0s 951us/step - loss: 0.6370 - accuracy: 0.7733
Epoch 4/5
150/150 [==============================] - 0s 954us/step - loss: 0.5276 - accuracy: 0.7933
Epoch 5/5
150/150 [==============================] - 0s 940us/step - loss: 0.4766 - accuracy: 0.7933
<tensorflow.python.keras.callbacks.History at 0x7f263b830850>