tensorflow实现线形回归

　　回归是基于已有的数据对新的数据进行预测，除了标准的线形回归，还会有戴明回归、lasso回归、岭回归、弹性网络回归、逻辑回归等，具体的定义和差别会在下文实现中体现。

　　tensorflow作为流行的机器学习框架，有诸多现成的API可以调用，在线形回归的实现中，使用这些API可以非常便捷的实现。

　　

　　1、首先准备数据 ，这里采用sklearn的数据iris数据集

　　from sklearn import datasets

　　import numpy as np

　　import tensorflow as tf

　　x_vals=np.array([x[3] for x in iris.data])

　　y_vals=np.array([y[0] for y in iris.data])

　　

　　2、声明训练参数

　　learning_rate=0.05

　　batch_size=25

　　x_data=tf.placeholder(shape=[None,1],dtype=tf.float32)

　　y_target=tf.placeholder(shape=[None,1],dtype=tf.float32)

　　A=tf.Variable(tf.random_normal(shape=[1,1]))

　　b=tf.Variable(tf.random_normal(shape=[1,1]))

　　

　　3、配置模型

　　model_output=tf.add(tf.matmul(x_data,A),b)

　　

　　4、声明损失函数

　　#这里使用L2正则损失函数

　　loss=tf.reduce_mean(tf.square(y_target-model_output))

　　#这里使用L1正则损失函数

　　loss=tf.reduce_mean(tf.abs(y_target-model_output))

　　#这里是戴明回归的损失函数

　　demming_numerator=tf.abs(tf.sub(y_target,tf.add(tf.matmul(x_data,A),b)))

　　demming_denominator=tf.sqrt(tf.add(tf.square(A),1))

　　loss=tf.reduce_mean(tf.truediv(demming_numerator,demming_denominator))

　　#lasso回归，增加损失函数

　　lasso_param=tf.constant(0.9)

　　heavyside_step=tf.truediv(1,tf.add(1,tf.exp(tf.mul(-100,tf.sub(A,lasso_param)))))

　　regularization_param=tf.mul(heavyside_step,0.9)

　　loss=tf.add(tf.reduce_mean(tf.square(y_target-model_output)),regularization_param)

　　#岭回归算法，增加了L2正则项

　　ridge_param=tf.constant(1)

　　ridge_loss=tf.reduce_mean(tf.square(A))

　　loss=tf.expand_dims(tf.add(tf.reduce_mean(tf.square(y_target-model_output)),tf.mul(ridge_param,ridge_loss)),0)　

　　弹性网络回归,增加了L1和L2正则项

　　elastic_param1=tf.constant(1)

　　elastic_param2=tf.constant(1)

　　l1_a_loss=tf.reduce_mean(tf.abs(A))

　　l2_a_loss=tf.reduce_mean(tf.square(A))

　　e1_term=tf.mul(elastic_param1,l1_a_loss)

　　e2_term=tf.mul(elastic_param2,l2_a_loss)

　　loss=tf.expand_dims(tf.add(tf.add(tf.reduce_mean(tf.square(y_target-model_output)),e1_term),e2_term),0)

　　　　

　　5、运行图

　　init=tf.global_variables_initializer()

　　sess.run(init)

 

　　6、训练图

　　设置优化因子

　　my_opt=tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate)

　　train_step=my_opt.minimize(loss)

　　for i in range(steps):

　　　　rand_index=np.random.choice(len(x_vals),size=batch_size)

　　　　rand_x=np.transpose([x_vals[rand_index]])

　　　　rand_y=np.transpose([y_vals[rand_index]])

　　　　sess.run(train_step,feed_dict={x_data:rand_x,y_target:rand_y})

　　　　temp_loss=sess.run(loss,feed_dict={x_data:rand_x,y_target:rand_y})

代码参考书籍《tensorflow机器学习实战指南》