人工智能之Tensorflow程序结构

WEL测试2024-02-28 9:43

TensorFlow作为分布式机器学习平台，主要架构如下：

网络层：远程过程调用(gRPC)和远程直接数据存取(RDMA)作为网络层，主要负责传递神经网络算法参数。
设备层：CPU、GPU等设备，主要负责神经网络算法中具体的运算操作。
运行时核心：为Tensorflow中算法操作的具体实现，如卷积操作、激活操作等。

分布运行时：主机（Master）用于构建子图，切割子图为多个分片，不同子图分片运行在不同的设备上。Master还负责分发子图切片到Worker。Worker在设备上调度执行子图操作，并负责向其他执行器发送和接收图操作的运行结果。

API: API 把TensorFlow分割为前端和后端，前端（Python/C++/Java Client/Go）基于API触发TensorFlow后端程序运行。
训练库和推理库：是模型训练和推导 的库函数，为用户开发应用模型使用。

TensorFlow的数据流图是由节点和边组成的有向无环图。Tensor代表数据流图中的边，Flow代表数据流图中节点所做的操作。

TensorFlow将程序分为两个独立的部分：

定义并构建神经网络结构图：包括激活函数定义、损失函数定义、分类模型定义等。
执行神经网络模型，包括数据集输入、初始赋值及通过会话编译运行等。

示例如下：

（1）定义各种张量结构的变量，然后建立一个数据流图，在数据流图中规定各个变量之间的计算关系，最后对数据流图进行编译，编译之后把需要计算的输入放进去，形成数据流，从而形成输出值。

python 复制代码

import tensorflow as tf
t=tf.add(8,9)
print(t) 
#数据流图中节点对应的是一个API中操作，并没有真正去运行

（2）TensorFlow涉及的运算都要放在图中，而图的运行只发生在会话中，开启会话后，就可以用数据去填充节点，进行运算，关闭会话后就不能进行计算。

会话提供了操作运行和Tensor求值的环境。

python 复制代码

import tensorflow as tf
tf.compat.v1.disable_eager_execution()
#创建图
one=tf.constant([1.0,2.0])
two=tf.constant([3.0,4.0])
oper=one*two

#创建会话
sess=tf.compat.v1.Session()
#计算oper
print(sess.run(oper))
sess.close()

神经完了结构图的定义和执行分开设计，所以TensorFlow能够多平台工作以并行执行。