[ML] Fancy Softmax Classifier

Fancy Softmax Classifier

우선 one_hot과 reshape에 대해서 알아보자.

one_hot encoding은 softmax로 구한 값 중 가장 큰 값을 1, 그 외의 값을 0으로 encoding한다. 

reshape은 무엇일까?

위 그림을 보자.

맨 끝에 Y값을 보면 0~6 까지의 값이 나와있다.

이것은 one_hot의 형태가 아니다. 그러므로 이 값을 reshape을 사용하여 one_hot 형태로 바꿔줄 수 있다.

예를들어 0은 1000000 으로, 3은 00010000 으로 말이다.

[[0], [3]]은 [[1000000], [0001000]]이 된다.

다시 한번 보면, 처음 Y의 값은 shape(?, 1)이 된다. 행은 ? 열은 1

one_hot을 한번 하게 되면 [[[1000000, 0001000]]]이 되고 shape(?, 1, 7)이 된다.

여기서 reshape을 하게 되면 [[1000000, 0001000]]이 되고 shape(?, 7)이 된다. 우리가 원하는 형태이다.

이제 소스코드를 작성해보자.

소스코드

import tensorflow as tf
import numpy as np
 
xy = np.loadtxt('data-04-zoo.csv', delimiter=',', dtype=np.float32)
x_data = xy[:, 0:-1]
y_data = xy[:, [-1]]
 
nb_classes = 7
 
X = tf.placeholder(tf.float32, [None, 16])
Y = tf.placeholder(tf.int32, [None, 1])
Y_one_hot = tf.one_hot(Y, nb_classes)
print("ont_hot", Y_one_hot)
Y_one_hot = tf.reshape(Y_one_hot, [-1, nb_classes])
print("reshape", Y_one_hot)
 
W = tf.Variable(tf.random_normal([16, nb_classes]), name='weight')
b = tf.Variable(tf.random_normal([nb_classes]), name='bias')
 
logits = tf.matmul(X, W) + b
hypothesis = tf.nn.softmax(logits)
 
cost_i = tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(logits=logits, labels=Y_one_hot)
cost = tf.reduce_mean(cost_i)
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.1).minimize(cost)
 
prediction = tf.argmax(hypothesis, 1)
correct_prediction = tf.equal(prediction, tf.argmax(Y_one_hot, 1))
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32))
 
with tf.Session() as sess:
    sess.run(tf.global_variables_initializer())
 
    for step in range(2000):
        sess.run(optimizer, feed_dict={X: x_data, Y: y_data})
        if step % 100 == 0:
            loss, acc = sess.run([cost, accuracy], feed_dict={
                                 X: x_data, Y: y_data})
            print("Step: {:5}\tLoss: {:.3f}\tAcc: {:.2%}".format(
                step, loss, acc))
 
    pred = sess.run(prediction, feed_dict={X: x_data})
    # y_data: (N,1) = flatten => (N, ) matches pred.shape
    for p, y in zip(pred, y_data.flatten()):
        print("[{}] Prediction: {} True Y: {}".format(p == int(y), p, int(y)))

결과