原始 Python 'for' 循环是否会降低 TensorFlow 的训练性能

Question

当只有 1 个输入（输入到占位符）时，使用 tf.data.Dataset 是最佳的：Data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((Inp,Exp));Data = Data.repeat().shuffle(Dsize).batch(Bsize);Steps  = 1000;Epochs = round(Steps/(Dsize/Bsize));...Model.fit(Data, epochs=Epochs, steps_per_epoch=round(Dsize/Bsize));然而，当有多个输入时（提供给多个占位符），Keras 不允许提供多个数据集，因此使用原始 Python 'for' 循环来提供批次：Data = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((Inp1,Inp2,Exp));Data = Data.repeat().shuffle(Dsize).batch(Bsize);Iter = iter(Data);Steps = 1000;...for I in range(Steps):  X1,X2,Y = next(Iter);  Model.fit(x=[X1,X2], y=Y);因为 Python 是解释器并在字节码上运行，所以“for”循环应该很慢。恐怕使用自定义“for”循环会降低训练性能。是真的吗？

Answer 1

您可以调整 from_tensor_slices 以使其保持为 2 个元素的元组，并且第一个元素本身就是一个元组。

工作示例：

import numpy as np

import tensorflow as tf

input_1 = tf.keras.Input(shape=(10,))

dense_1 = tf.keras.layers.Dense(4)(input_1)

input_2 = tf.keras.Input(shape=(10,))

dense_2 = tf.keras.layers.Dense(4)(input_2)

x = tf.keras.layers.Concatenate()([dense_1, dense_2])

y = tf.keras.layers.Dense(2)(x)

model = tf.keras.Model([input_1, input_2], y)

model.summary()

dataset_size = 16

batch_size = 4

input_1_values = np.random.random((dataset_size, 10))

input_2_values = np.random.random((dataset_size, 10))

output_values = np.random.random((dataset_size, 2))

dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(((input_1_values, input_1_values), output_values))

dataset = dataset.repeat().shuffle(buffer_size=4).batch(batch_size)

steps = 10

model.compile(optimizer="adam", loss="binary_crossentropy")

model.fit(dataset, epochs=1, steps_per_epoch=steps)

将数据集合并为单个数据集的另一种选择也可能是使用zip 方法

Answer 2

我发现没有必要使用“for”循环。我可以通过仅使用 Keras 来避免使用“for”循环，同时我仍然可以使用多个 Xes，但不再使用 tf.data.Dataset：

Steps  = 1000;

Epochs = round(Steps/(Dsize/Bsize)); 

Lline  = 10;

Lafte  = round(Epochs/Lline);

if Lafte==0: Lafte=1;

#Train: Loop

L = Model.evaluate(x=[Inp1,Inp2], y=Exp, steps=round(Dsize/Bsize), batch_size=Bsize, 

                   verbose=0);

print(f"Initavg batch loss: {L:.9f}");                   

Model.fit(x=[Inp1,Inp2], y=Exp, epochs=Epochs, batch_size=Bsize, shuffle=True, 

          verbose=0, callbacks=[callback()]);