पायथन का उपयोग करके अनुक्रमिक मॉडल का उपयोग करके फीचर निष्कर्षण के लिए केरस का उपयोग कैसे किया जा सकता है?

Tensorflow एक मशीन लर्निंग फ्रेमवर्क है जो Google द्वारा प्रदान किया जाता है। यह एक ओपन-सोर्स फ्रेमवर्क है जिसका उपयोग पायथन के संयोजन में एल्गोरिदम, गहन शिक्षण अनुप्रयोगों और बहुत कुछ को लागू करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग अनुसंधान और उत्पादन उद्देश्यों के लिए किया जाता है। इसमें अनुकूलन तकनीकें हैं जो जटिल गणितीय कार्यों को शीघ्रता से करने में मदद करती हैं।

कोड की निम्न पंक्ति का उपयोग करके विंडोज़ पर 'टेन्सरफ्लो' पैकेज स्थापित किया जा सकता है -

pip install tensorflow

Tensor एक डेटा संरचना है जिसका उपयोग TensorFlow में किया जाता है। यह प्रवाह आरेख में किनारों को जोड़ने में मदद करता है। इस प्रवाह आरेख को 'डेटा प्रवाह ग्राफ' के रूप में जाना जाता है। टेंसर एक बहुआयामी सरणी या एक सूची के अलावा और कुछ नहीं हैं। उन्हें तीन मुख्य विशेषताओं का उपयोग करके पहचाना जा सकता है -

रैंक - यह टेंसर की डाइमेंशन के बारे में बताता है। इसे टेंसर के क्रम या परिभाषित किए गए टेंसर में आयामों की संख्या के रूप में समझा जा सकता है।
टाइप करें - यह टेंसर के तत्वों से जुड़े डेटा प्रकार के बारे में बताता है। यह एक आयामी, दो आयामी या n-आयामी टेंसर हो सकता है।
आकार - यह पंक्तियों और स्तंभों की एक साथ संख्या है।

केरस को प्रोजेक्ट ONEIROS (ओपन एंडेड न्यूरो-इलेक्ट्रॉनिक इंटेलिजेंट रोबोट ऑपरेटिंग सिस्टम) के लिए अनुसंधान के एक भाग के रूप में विकसित किया गया था। केरस एक डीप लर्निंग एपीआई है, जिसे पायथन में लिखा गया है। यह एक उच्च-स्तरीय एपीआई है जिसमें एक उत्पादक इंटरफ़ेस है जो मशीन सीखने की समस्याओं को हल करने में मदद करता है। यह Tensorflow ढांचे के शीर्ष पर चलता है। इसे त्वरित तरीके से प्रयोग में मदद करने के लिए बनाया गया था। यह आवश्यक सार तत्व और बिल्डिंग ब्लॉक्स प्रदान करता है जो मशीन लर्निंग सॉल्यूशंस को विकसित करने और इनकैप्सुलेट करने के लिए आवश्यक हैं।

यह अत्यधिक स्केलेबल है, और क्रॉस प्लेटफॉर्म क्षमताओं के साथ आता है। इसका मतलब है कि केरस को टीपीयू या जीपीयू के क्लस्टर पर चलाया जा सकता है। केरस मॉडल को वेब ब्राउज़र या मोबाइल फोन में भी चलाने के लिए निर्यात किया जा सकता है।

केरस पहले से ही Tensorflow पैकेज में मौजूद है। इसे कोड की नीचे दी गई लाइन का उपयोग करके एक्सेस किया जा सकता है।

import tensorflow
from tensorflow import keras

हम नीचे दिए गए कोड को चलाने के लिए Google सहयोग का उपयोग कर रहे हैं। Google Colab या Colaboratory ब्राउज़र पर पायथन कोड चलाने में मदद करता है और इसके लिए शून्य कॉन्फ़िगरेशन और GPU (ग्राफ़िकल प्रोसेसिंग यूनिट) तक मुफ्त पहुंच की आवश्यकता होती है। जुपिटर नोटबुक के ऊपर कोलैबोरेटरी बनाई गई है। निम्नलिखित कोड स्निपेट है -

उदाहरण

print("Sequential model created")
initial_model = keras.Sequential(
   [
      keras.Input(shape=(250, 250, 3)),
      layers.Conv2D(32, 5, strides=2, activation="relu"),
      layers.Conv2D(32, 3, activation="relu"),
      layers.Conv2D(32, 3, activation="relu"),
   ]
)
print("Feature extraction from the model")
feature_extractor = keras.Model(
   inputs=initial_model.inputs,
   outputs=[layer.output for layer in initial_model.layers],
)
print("The feature extractor method is called on test data")
x = tf.ones((1, 250, 250, 3))
features = feature_extractor(x)

कोड क्रेडिट - https://www.tensorflow.org/guide/keras/sequential_model

आउटपुट

Sequential modal created 
Feature extraction form the model 
The feature extractor method is called on test data

स्पष्टीकरण

एक बार जब मॉडल का आर्किटेक्चर तैयार हो जाता है, तो उसे प्रशिक्षित किया जाता है।
एक बार प्रशिक्षण पूरा हो जाने के बाद, इसका मूल्यांकन किया जाता है।
यह मॉडल डिस्क में सहेजा गया है।
आवश्यकता पड़ने पर इसे पुनर्स्थापित किया जा सकता है।
मॉडल के प्रशिक्षण को गति देने के लिए एकाधिक GPU का उपयोग किया जा सकता है।
एक बार एक मॉडल बन जाने के बाद, यह एक कार्यात्मक एपीआई मॉडल की तरह व्यवहार करता है।
यह इंगित करता है कि प्रत्येक परत में एक इनपुट और आउटपुट होता है।