Lecteur Apache ORC

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Aperçu

Apache ORC est un format de stockage en colonnes populaire. paquet tensorflow-io fournit une implémentation par défaut de la lecture Apache ORC fichiers.

Installer

Installez les packages requis et redémarrez le runtime

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

Télécharger un exemple de fichier de jeu de données dans ORC

L'ensemble de données que vous utiliserez ici est le Set Iris données de l' UCI. L'ensemble de données contient 3 classes de 50 instances chacune, où chaque classe fait référence à un type de plante d'iris. Il a 4 attributs : (1) longueur de sépale, (2) largeur de sépale, (3) longueur de pétale, (4) largeur de pétale, et la dernière colonne contient l'étiquette de classe.

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

Créer un jeu de données à partir du fichier

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>

Examinez l'ensemble de données :

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

Passons en revue un exemple de bout en bout d'entraînement du modèle tf.keras avec un jeu de données ORC basé sur un jeu de données d'iris.

Prétraitement des données

Configurez quelles colonnes sont des fonctionnalités et quelle colonne est libellé :

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>

Une fonction util pour mapper les espèces sur des nombres flottants pour la formation de modèles :

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)

Construire, compiler et entraîner le modèle

Enfin, vous êtes prêt à construire le modèle et à l'entraîner ! Vous allez créer un modèle Keras à 3 couches pour prédire la classe de la plante d'iris à partir de l'ensemble de données que vous venez de traiter.

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>