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tfboys——tensorflow模块学习(三)

时间:2018-01-14 21:24:05      阅读:312      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:模式   获取   执行   连接   res   接收器   放弃   bucket   还原   

tf.estimator模块

定义在:tensorflow/python/estimator/estimator_lib.py

估算器(Estimator): 用于处理模型的高级工具。

主要模块

export 模块:用于导出估算器的实用方法。

inputs 模块:用于创建简单的 input_fns 的实用方法。

class DNNClassifier:TensorFlow DNN 模型的分类器。

class DNNLinearCombinedClassifier:TensorFlow Linear 和 DNN 连接的分类模型的估计器。

class DNNLinearCombinedRegressor:TensorFlow Linear 和 DNN 连接的回归模型的估计器。

class DNNRegressor:TensorFlow DNN 模型的回归器。

class Estimator:用于训练和评估 TensorFlow 模型的估计器类。

class EstimatorSpec:从 model_fn 返回的操作和对象,并传递给 Estimator。

class LinearClassifier:线性分类器模型。

class LinearRegressor:TensorFlow 线性回归问题的估计器。

class ModeKeys:模型模式的标准名称。

class RunConfig:此类指定 Estimator 运行的配置。

函数

classifier_parse_example_spec(...):为 tf.parse_example 生成用于分类器的解析规范。

regressor_parse_example_spec(...):为 tf.parse_example 生成用于回归的解析规范。


tf.estimator.classifier_parse_example_spec    生成解析规范

classifier_parse_example_spec(
    feature_columns,
    label_key,
    label_dtype=tf.int64,
    label_default=None,
    weight_column=None
)

定义在:tensorflow/python/estimator/canned/parsing_utils.py

生成用于分类器的 tf.parse_example 的解析规范。

如果用户将数据保存在 tf.Example 格式中,则需要使用适当的函数参数调用 tf. parse_example。此实用程序有两个主要的帮助:

  • 用户需要将函数的解析规范与标签和权重(如果有的话)相结合,因为它们都是从相同的 tf.Example 实例中解析出来的。该实用程序组合了这些规范。
  • 通过分类器(如 DNNClassifie)将预期标签映射到相应的 tf.parse_example 规范是很困难的。该实用程序通过用户(key,dtype)获取相关信息对其进行编码。

解析规范示例输出:

# Define features and transformations
feature_b = tf.feature_column.numeric_column(...)
feature_c_bucketized = tf.feature_column.bucketized_column(
  tf.feature_column.numeric_column("feature_c"), ...)
feature_a_x_feature_c = tf.feature_column.crossed_column(
    columns=["feature_a", feature_c_bucketized], ...)

feature_columns = [feature_b, feature_c_bucketized, feature_a_x_feature_c]
parsing_spec = tf.estimator.classifier_parse_example_spec(
    feature_columns, label_key=‘my-label‘, label_dtype=tf.string)

# For the above example, classifier_parse_example_spec would return the dict:
assert parsing_spec == {
  "feature_a": parsing_ops.VarLenFeature(tf.string),
  "feature_b": parsing_ops.FixedLenFeature([1], dtype=tf.float32),
  "feature_c": parsing_ops.FixedLenFeature([1], dtype=tf.float32)
  "my-label" : parsing_ops.FixedLenFeature([1], dtype=tf.string)
}

分类器使用示例:

feature_columns = # define features via tf.feature_column
estimator = DNNClassifier(
    n_classes=1000,
    feature_columns=feature_columns,
    weight_column=‘example-weight‘,
    label_vocabulary=[‘photos‘, ‘keep‘, ...],
    hidden_units=[256, 64, 16])
# This label configuration tells the classifier the following:
# * weights are retrieved with key ‘example-weight‘
# * label is string and can be one of the following [‘photos‘, ‘keep‘, ...]
# * integer id for label ‘photos‘ is 0, ‘keep‘ is 1, ...

# Input builders
def input_fn_train():  # Returns a tuple of features and labels.
  features = tf.contrib.learn.read_keyed_batch_features(
      file_pattern=train_files,
      batch_size=batch_size,
      # creates parsing configuration for tf.parse_example
      features=tf.estimator.classifier_parse_example_spec(
          feature_columns,
          label_key=‘my-label‘,
          label_dtype=tf.string,
          weight_column=‘example-weight‘),
      reader=tf.RecordIOReader)
   labels = features.pop(‘my-label‘)
   return features, labels

estimator.train(input_fn=input_fn_train)
ARGS:
  • feature_columns:一个包含所有特征列的 iterable。所有项目都应该是从 _FeatureColumn 派生的类的实例。
  • label_key:标识标签的字符串。这意味着 tf.Example 使用这个键存储标签。
  • label_dtype:一个 tf.dtype 标识标签的类型。默认情况下是 tf.int64。如果用户定义了一个 label_vocabulary,则应将其设置为 tf.string。tf.float32 标签仅支持二进制分类。
  • label_default:如果在给定的 tf.Example 中不存在 label_key,则用作标签。一个示例用法:假设 label_key 是 “clicked”,并且 tf.Example 仅包含以下 key 格式的正示例的点击数据:clicked, value:1。这意味着如果没有键 “clicked” 的数据,应该通过设置 label_deafault=0 来计算为负的示例。该值的类型应与 label_dtype 兼容。 
  • weight_column:通过 tf.feature_column.numeric_column 创建的一个字符串或者 _NumericColumn,用来定义表示权重的特征列。在训练过程中,它用于降低权重或增加实例。它将乘以示例的损失。如果它是一个字符串,它被用作 key 并从特征中获取权重张量。如果是 _NumericColumn,则通过键weight_column.key 获取原始张量,然后在其上应用 weight_column.normalizer_fn 以获得权重张量。
返回:

返回一个字典将每个特征键映射到 FixedLenFeature 或 VarLenFeature 值。

注意:
  • ValueError:如果标签中使用 feature_columns。
  • ValueError:如果在 feature_columns 中使用 weight_column 。
  • ValueError:如果给定的 feature_columns 不是一个 _FeatureColumn 实例。
  • ValueError:如果 weight_column 不是一个 _NumericColumn 实例。
  • ValueError:如果 label_key 为 None。

tf.estimator.DNNClassifier    使用DNN模型分类器

DNNClassifier 类

继承自: Estimator

定义在:tensorflow/python/estimator/canned/dnn.py

TensorFlow DNN 模型的分类器。

例:

sparse_feature_a = sparse_column_with_hash_bucket(...)
sparse_feature_b = sparse_column_with_hash_bucket(...)

sparse_feature_a_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_a,
                                        ...)
sparse_feature_b_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_b,
                                        ...)

estimator = DNNClassifier(
    feature_columns=[sparse_feature_a_emb, sparse_feature_b_emb],
    hidden_units=[1024, 512, 256])

# Or estimator using the ProximalAdagradOptimizer optimizer with
# regularization.
estimator = DNNClassifier(
    feature_columns=[sparse_feature_a_emb, sparse_feature_b_emb],
    hidden_units=[1024, 512, 256],
    optimizer=tf.train.ProximalAdagradOptimizer(
      learning_rate=0.1,
      l1_regularization_strength=0.001
    ))

# Input builders
def input_fn_train: # returns x, y
  pass
estimator.train(input_fn=input_fn_train, steps=100)

def input_fn_eval: # returns x, y
  pass
metrics = estimator.evaluate(input_fn=input_fn_eval, steps=10)
def input_fn_predict: # returns x, None
  pass
predictions = estimator.predict(input_fn=input_fn_predict)

输入的 train 和 evaluate 应具有以下特点,否则将会产生 KeyError:

  • 如果 weight_column 不是 None,则有特性:key=weight_column,其值为张量。
  • 对于 feature_columns 中的每一列:
  • 如果列是 _CategoricalColumn,则有特性:key=column.name,其值是一个 SparseTensor。
  • 如果列是一个 _WeightedCategoricalColumn,则有两个特性:第一个是带有 key 的 id 列名称,第二个是带有 key 的权重列名称。这两个特性的值必须是SparseTensor。
  • 如果列是 _DenseColumn,则有一个特性:key=column.name,其值是一个 Tensor。

损失是通过使用 softmax 交叉熵计算的。

属性

  • config
  • model_dir
  • params

方法

__init__
__init__(
    hidden_units,
    feature_columns,
    model_dir=None,
    n_classes=2,
    weight_column=None,
    label_vocabulary=None,
    optimizer=‘Adagrad‘,
    activation_fn=tf.nn.relu,
    dropout=None,
    input_layer_partitioner=None,
    config=None
)

初始化一个 DNNClassifier 实例。

ARGS:
  • hidden_units:每层隐藏单元的 Iterable 数。所有层都完全连接。注意:[64, 32]意味着第一层有64个节点,第二层有32个节点。
  • feature_columns:包含模型使用的所有特征列的  iterable。集合中的所有项目都应该是从 _FeatureColumn 派生的类的实例。
  • model_dir:用来保存模型参数,图形等的目录。这也可用于将检查点从目录加载到 estimator 中,以继续训练以前保存的模型。
  • n_classes:标签类的数量。默认为 2,即二进制分类,必须大于1。
  • weight_column:通过 tf.feature_column.numeric_column 创建的一个字符串或者 _NumericColumn,用来定义表示权重的特征列。在训练过程中,它用于降低权重或增加实例。它将乘以示例的损失。如果它是一个字符串,则被用作从特征中中获取权重张量的 key;如果是 _NumericColumn,则通过键 weight_column.key 获取原始张量,然后在其上应用 weight_column.normalizer_fn 以获得权重张量。
  • label_vocabulary:字符串列表,表示可能的标签值。如果给定,标签必须是字符串类型,并且 label_vocabulary 具有任何值。如果没有给出,这意味着标签已经被编码为整数或者在[0,1]内浮动, n_classes=2 ;并且被编码为{0,1,...,n_classes-1}中的整数值,n_classes> 2。如果没有提供词汇表并且标签是字符串,也会出现错误。
  • optimizer:tf.Optimizer 用于训练模型的实例。默认为 Adagrad 优化器。
  • activation_fn:激活函数应用于每个层。如果为 None,将使用 tf.nn.relu。
  • dropout:当不是 None 时,我们将放弃给定坐标的概率。
  • input_layer_partitioner: (可选)输入层分区。默认为 min_max_variable_partitioner 与 min_slice_size64 << 20。
  • config:RunConfig 对象配置运行时设置。
evaluate
evaluate(
    input_fn,
    steps=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None,
    name=None
)

评估给定的评估数据 input_fn 的模型。
对于每个步骤,调用 input_fn,它返回一组数据。评估结束条件:达到 - steps 批处理,或 - input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor或带标签的张量字典。
  • steps:评估模型的步骤数。如果为 None,直到 input_fn 引发 end-of-input 异常时,评估结束。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例的列表,用于评估调用中的回调。
  • checkpoint_path:要评估的特定检查点的路径。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
  • name:如果用户需要在不同数据集上运行多个评估,例如培训数据与测试数据,则设置评估的名称。不同评估的度量值保存在单独的文件夹中,并在 tensorboard 中单独显示。
返回:

包含 model_fn 按名称键入指定的评估度量的 dict ,以及一个条目 global_step,它包含执行此评估的全局步骤值。

注意:
  • ValueError:如果 steps <= 0。
  • ValueError:如果没有训练模型,即 model_dir,或者给定的 checkpoint_path 是空的。
export_savedmodel
export_savedmodel(
    export_dir_base,
    serving_input_receiver_fn,
    assets_extra=None,
    as_text=False,
    checkpoint_path=None
)

将推理图作为 SavedModel 导出到给定的目录中。

此方法首先调用 serve_input_receiver_fn 来获取特征 Tensors,然后调用此 Estimator 的 model_fn 以生成基于这些特征的模型图,从而构建新的图。它在新的会话中将给定的检查点(或缺少最新的检查点)还原到此图中。最后,它在给定的 export_dir_base 下面创建一个时间戳的导出目录,并将 SavedModel 写入其中,其中包含从此会话保存的单个 MetaGraphDef。

导出的 MetaGraphDef 将为从 model_fn 返回的 export_outputs 字典的每个元素提供一个 SignatureDef,使用相同的键命名。这些密钥之一始终是signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY,指示当一个服务请求没有指定时将提供哪个签名。对于每个签名,输出由相应的ExportOutputs 提供,并且输入始终是由 serve_input_receiver_fn 提供的输入接收器。

额外的资产可以通过 extra_assets 参数写入 SavedModel。这应该是一个 dict,其中每个键都给出了相对于 assets.extra 目录的目标路径(包括文件名)。相应的值给出要复制的源文件的完整路径。例如,复制单个文件而不重命名的简单情况被指定为:{‘my_asset_file.txt‘: ‘/path/to/my_asset_file.txt‘}。

ARGS:
  • export_dir_base:一个包含一个目录的字符串,用于创建包含导出的 SavedModels 的时间戳子目录。
  • serving_input_receiver_fn:一个不带参数并返回 ServingInputReceiver 的函数。
  • assets_extra:指定如何在导出的 SavedModel 中填充 asset.extra 目录的 dict,如果为 None,则不需要额外的资源。
  • as_text:是否以文本格式写入 SavedModel 原型。
  • checkpoint_path:要导出的检查点路径。如果为 None(默认值),则选择在模型目录中找到的最新检查点。
返回:

导出目录的字符串路径。

注意:
  • ValueError:如果没有提供 serve_input_receiver_fn,则不提供 export_outputs,或者没有找到任何检查点。
predict
predict(
    input_fn,
    predict_keys=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None
)

返回给定功能的预测。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回的特征,是字符串特征名称字典的 Tensor 或 SparseTensor。如果它返回一个元组,则第一个项目被提取为特征。预测继续,直到input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。
  • predict_keys:str 列表,要预测的键的名称。如果 EstimatorSpec.predictions 是 dict,则使用它。如果使用 predict_keys,那么其余的预测将从字典中过滤掉。如果为 None,则返回所有。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于预测调用内的回调。
  • checkpoint_path:对具体检查点的路径进行预测。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
获取:

计算预测张量的值。

注意:
  • ValueError:在 model_dir 中找不到训练有素的模型。
  • ValueError:如果批量长度的预测不一致。
  • ValueError:如果 predict_keys 和 predictions 之间存在冲突。例如,如果 predict_keys 不是 None,但 EstimatorSpec.predictions 不是 dict。
train
train(
    input_fn,
    hooks=None,
    steps=None,
    max_steps=None
)

训练一个给定训练数据 input_fn 的模型。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor 或带标签的张量字典。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于训练循环内的回调。
  • steps:用于训练模型的步骤数。如果为 None,永远训练或训练直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。“steps”是逐步进行的。如果你调用两次 train(steps = 10),那么 train 总共有20步。如果 OutOfRange 或 StopIteration 在中间出现差错,train将在前20步之前停止。如果您不想增加行为,请设置 max_steps 代替。如果设置,max_steps 必须为 None。
  • max_steps:用于 train 模型的总步骤数。如果为 None,永远训练或训练,直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。如果设置,steps 必须为None。如果 OutOfRange 或者 StopIteration 在中间出现差错,训练之前应停止 max_steps 步骤。两次调用 train (steps=100) 意味着 200次 train 迭代。另一方面,两个调用 train(max_steps=100)意味着第二次调用将不会执行任何迭代,因为第一次调用完成了所有的100个步骤。
返回:

返回 self,用于链接。

注意:
  • ValueError:如果两个 steps 和 max_steps 都不是 None。
  • ValueError:如果任一 steps 或是 max_steps <= 0。

tf.estimator.DNNLinearCombinedClassifier

DNNLinearCombinedClassifier 类

继承自: Estimator

定义在:tensorflow/python/estimator/canned/dnn_linear_combined.py

TensorFlow Linear 和 DNN 的估算器(estimator)加入了分类模型。

注意:此估算器(estimator)也称为 wide-n-deep。

例:

numeric_feature = numeric_column(...)
sparse_column_a = categorical_column_with_hash_bucket(...)
sparse_column_b = categorical_column_with_hash_bucket(...)

sparse_feature_a_x_sparse_feature_b = crossed_column(...)
sparse_feature_a_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_a,
                                        ...)
sparse_feature_b_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_b,
                                        ...)

estimator = DNNLinearCombinedClassifier(
    # wide settings
    linear_feature_columns=[sparse_feature_a_x_sparse_feature_b],
    linear_optimizer=tf.train.FtrlOptimizer(...),
    # deep settings
    dnn_feature_columns=[
        sparse_feature_a_emb, sparse_feature_b_emb, numeric_feature],
    dnn_hidden_units=[1000, 500, 100],
    dnn_optimizer=tf.train.ProximalAdagradOptimizer(...))

# To apply L1 and L2 regularization, you can set optimizers as follows:
tf.train.ProximalAdagradOptimizer(
    learning_rate=0.1,
    l1_regularization_strength=0.001,
    l2_regularization_strength=0.001)
# It is same for FtrlOptimizer.

# Input builders
def input_fn_train: # returns x, y
  pass
estimator.train(input_fn=input_fn_train, steps=100)

def input_fn_eval: # returns x, y
  pass
metrics = estimator.evaluate(input_fn=input_fn_eval, steps=10)
def input_fn_predict: # returns x, None
  pass
predictions = estimator.predict(input_fn=input_fn_predict)

输入的 train 和 evaluate 应具有以下特点,否则将会产生 KeyError:

  • 对于 dnn_feature_columns+ linear_feature_columns 中的每一列:
  • 如果列是 _CategoricalColumn,则具有 key=column.name 并且其值是一个 SparseTensor 的特点。
  • 如果列是一个 _WeightedCategoricalColumn,则具有两个特点:第一个是带有键的 ID 列名称,第二个是具有键权重列名称。这两个特点的值必须是SparseTensor。 
  • 如果列是 _DenseColumn,则有特点:key = column.name 并且其值是一个 Tensor。

利用 softmax 交叉熵计算损失。

属性

  • config
  • model_dir
  • params

方法

__init__
__init__(
    model_dir=None,
    linear_feature_columns=None,
    linear_optimizer=‘Ftrl‘,
    dnn_feature_columns=None,
    dnn_optimizer=‘Adagrad‘,
    dnn_hidden_units=None,
    dnn_activation_fn=tf.nn.relu,
    dnn_dropout=None,
    n_classes=2,
    weight_column=None,
    label_vocabulary=None,
    input_layer_partitioner=None,
    config=None
)

初始化 DNNLinearCombinedClassifier 实例。

ARGS:
  • model_dir:保存模型参数、图形等的目录。这也可用于将检查点从目录加载到估算器中,以继续训练以前保存的模型。
  • linear_feature_columns:包含模型线性部分使用的所有特征列的 iterable(迭代)。集合中的所有项目都必须是从 FeatureColumn 派生的类的实例。
  • linear_optimizer:tf.Optimizer 用于将渐变应用于模型的线性部分的实例。默认为 FTRL 优化器。
  • dnn_feature_columns:包含模型深层部分所使用的所有特征列的 iterable。集合中的所有项目都必须是从 FeatureColumn 派生的类的实例。
  • dnn_optimizer:tf.Optimizer 用于将渐变应用于模型的深层部分的实例。默认为 Adagrad 优化器。
  • dnn_hidden_units:每层隐藏单位的列表。所有层都完全连接。
  • dnn_activation_fn:激活函数应用于每个层。如果无,将使用 tf.nn.relu。
  • dnn_dropout:当不是 None 时,我们将放弃一个给定的坐标的概率。
  • n_classes:标签类的数量。默认为 2,即二进制分类,必须大于1。
  • weight_column:通过 tf.feature_column.numeric_column 创建的一个字符串或者 _NumericColumn 用来定义表示权重的特征列。在 train 过程中,它用于降低权重或增加实例。它将乘以例子的损失。如果它是一个字符串,它是用来作为一个键从特征提取权重张量;如果是 _NumericColumn,则通过键获取原始张量weight_column.key,然后在其上应用 weight_column.normalizer_fn 以获得权重张量。
  • label_vocabulary:字符串列表表示可能的标签值。如果给定,标签必须是字符串类型,并且在 label_vocabulary 中具有任何值。如果没有给出,这意味着标签已经被编码为整数或者在[0,1]内浮动, n_classes=2 ;并且被编码为{0,1,...,n_classes-1}中的整数值,n_classes> 2。如果没有提供词汇表并且标签是字符串,也会出现错误。
  • input_layer_partitioner:输入层分区。默认为 min_max_variable_partitioner 与 min_slice_size64 << 20。
  • config:RunConfig 对象配置运行时设置。
注意:
  • ValueError:如果 linear_feature_columns 和 dnn_features_columns 都同时为空。
evaluate
evaluate(
    input_fn,
    steps=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None,
    name=None
)

评估给定的评估数据 input_fn 的模型。

对于每个步骤,调用 input_fn,它返回一组数据。评估结束条件:达到 - steps 批处理,或 - input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor或带标签的张量字典(dict)。
  • steps:评估模型的步骤数。如果为 None,直到 input_fn 引发 end-of-input 异常时,评估结束。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例的列表,用于评估调用中的回调。
  • checkpoint_path:要评估的特定检查点的路径。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
  • name:如果用户需要在不同数据集上运行多个评估,例如培训数据与测试数据,则设置评估的名称。不同评估的度量值保存在单独的文件夹中,并在 tensorboard 中单独显示。
返回:

包含 model_fn 按名称键入指定的评估度量的 dict ,以及一个条目 global_step,它包含执行此评估的全局步骤值。

注意:
  • ValueError:如果 steps <= 0。
  • ValueError:如果没有 train 模型,即 model_dir,或者给定的 checkpoint_path 是空的。
export_savedmodel
export_savedmodel(
    export_dir_base,
    serving_input_receiver_fn,
    assets_extra=None,
    as_text=False,
    checkpoint_path=None
)

将推理图作为 SavedModel 导出到给定的目录中。

此方法首先调用 serve_input_receiver_fn 来获取特征 Tensors,然后调用此 Estimator 的 model_fn 以生成基于这些特征的模型图,从而构建新的图。它在新的会话中将给定的检查点(或缺少最新的检查点)还原到此图中。最后,它在给定的 export_dir_base 下面创建一个时间戳的导出目录,并将 SavedModel 写入其中,其中包含从此会话保存的单个 MetaGraphDef。

导出的 MetaGraphDef 将为从 model_fn 返回的 export_outputs 字典的每个元素提供一个 SignatureDef,使用相同的键命名。这些密钥之一始终是signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY,指示当一个服务请求没有指定时将提供哪个签名。对于每个签名,输出由相应的ExportOutputs 提供,并且输入始终是由 serve_input_receiver_fn 提供的输入接收器。

额外的资产可以通过 extra_assets 参数写入 SavedModel。这应该是一个 dict,其中每个键都给出了相对于 assets.extra 目录的目标路径(包括文件名)。相应的值给出要复制的源文件的完整路径。例如,复制单个文件而不重命名的简单情况被指定为:{‘my_asset_file.txt‘: ‘/path/to/my_asset_file.txt‘}。

ARGS:
  • export_dir_base:一个包含一个目录的字符串,用于创建包含导出的 SavedModels 的时间戳子目录。
  • serving_input_receiver_fn:一个不带参数并返回 ServingInputReceiver 的函数。
  • assets_extra:指定如何在导出的 SavedModel 中填充 asset.extra 目录的 dict,如果为 None,则不需要额外的资源。
  • as_text:是否以文本格式写入 SavedModel 原型。
  • checkpoint_path:要导出的检查点路径。如果为 None(默认值),则选择在模型目录中找到的最新检查点。
返回:

导出目录的字符串路径。

注意:
  • ValueError:如果没有提供 serve_input_receiver_fn,则不提供 export_outputs,或者没有找到任何检查点。
predict
predict(
    input_fn,
    predict_keys=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None
)

返回给定功能的预测。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回的特征,是字符串特征名称字典的 Tensor 或 SparseTensor。如果它返回一个元组,则第一个项目被提取为特征。预测继续,直到input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。
  • predict_keys:str 列表,要预测的键的名称。如果 EstimatorSpec.predictions 是 dict,则使用它。如果使用 predict_keys,那么其余的预测将从字典中过滤掉。如果为 None,则返回所有。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于预测调用内的回调。
  • checkpoint_path:对具体检查点的路径进行预测。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
得到:

计算预测张量的值。

注意:
  • ValueError:在 model_dir 中找不到训练有素的模型。
  • ValueError:如果批量长度的预测不一致。
  • ValueError:如果 predict_keys 和 predictions 之间存在冲突。例如,如果 predict_keys 不是 None,但 EstimatorSpec.predictions 不是 dict。
train
train(
    input_fn,
    hooks=None,
    steps=None,
    max_steps=None
)

训练一个给定训练数据 input_fn 的模型。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor 或带标签的张量字典。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于训练循环内的回调。
  • steps:用于训练模型的步骤数。如果为 None,永远训练或训练直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。“steps”是逐步进行的。如果你调用两次 train(steps = 10),那么 train 总共有20步。如果 OutOfRange 或 StopIteration 在中间出现差错,train将在前20步之前停止。如果您不想增加行为,请设置 max_steps 代替。如果设置,max_steps 必须为 None。
  • max_steps:用于 train 模型的总步骤数。如果为 None,永远训练或训练,直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。如果设置,steps 必须为None。如果 OutOfRange 或者 StopIteration 在中间出现差错,训练之前应停止 max_steps 步骤。两次调用 train (steps=100) 意味着 200次 train 迭代。另一方面,两个调用 train(max_steps=100)意味着第二次调用将不会执行任何迭代,因为第一次调用完成了所有的100个步骤。
返回:

返回 self,用于链接。

注意:
  • ValueError:如果两个 steps 和 max_steps 都不是 None。
  • ValueError:如果任一 steps 或是 max_steps <= 0。

 

tf.estimator.DNNLinearCombinedRegressor               DNN回归模型

DNNLinearCombinedRegressor 类

继承自: Estimator

定义在:tensorflow/python/estimator/canned/dnn_linear_combined.py

TensorFlow Linear 和 DNN 的估计器加入了回归模型。

注意:此估计器(estimator)也称为 wide-n-deep。

例如:

numeric_feature = numeric_column(...)
sparse_column_a = categorical_column_with_hash_bucket(...)
sparse_column_b = categorical_column_with_hash_bucket(...)

sparse_feature_a_x_sparse_feature_b = crossed_column(...)
sparse_feature_a_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_a,
                                        ...)
sparse_feature_b_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_b,
                                        ...)

estimator = DNNLinearCombinedRegressor(
    # wide settings
    linear_feature_columns=[sparse_feature_a_x_sparse_feature_b],
    linear_optimizer=tf.train.FtrlOptimizer(...),
    # deep settings
    dnn_feature_columns=[
        sparse_feature_a_emb, sparse_feature_b_emb, numeric_feature],
    dnn_hidden_units=[1000, 500, 100],
    dnn_optimizer=tf.train.ProximalAdagradOptimizer(...))

# To apply L1 and L2 regularization, you can set optimizers as follows:
tf.train.ProximalAdagradOptimizer(
    learning_rate=0.1,
    l1_regularization_strength=0.001,
    l2_regularization_strength=0.001)
# It is same for FtrlOptimizer.

# Input builders
def input_fn_train: # returns x, y
  pass
estimator.train(input_fn=input_fn_train, steps=100)

def input_fn_eval: # returns x, y
  pass
metrics = estimator.evaluate(input_fn=input_fn_eval, steps=10)
def input_fn_predict: # returns x, None
  pass
predictions = estimator.predict(input_fn=input_fn_predict)

输入的 train 和 evaluate 应具有以下特点,否则将会产生 KeyError:

  • 对于 dnn_feature_columns+ linear_feature_columns 中的每一列:
  • 如果列是 _CategoricalColumn,则具有 key=column.name 并且其值是一个 SparseTensor 的特点。
  • 如果列是一个 _WeightedCategoricalColumn,则具有两个特点:第一个是带有键的 ID 列名称,第二个是具有键权重列名称。这两个特点的值必须是SparseTensor。 
  • 如果列是 _DenseColumn,则有特点:key = column.name 并且其值是一个 Tensor。

损失通过使用均方误差计算。

属性

 
 
 
  • config
  • model_dir
  • params

方法

__init__
__init__(
    model_dir=None,
    linear_feature_columns=None,
    linear_optimizer=‘Ftrl‘,
    dnn_feature_columns=None,
    dnn_optimizer=‘Adagrad‘,
    dnn_hidden_units=None,
    dnn_activation_fn=tf.nn.relu,
    dnn_dropout=None,
    label_dimension=1,
    weight_column=None,
    input_layer_partitioner=None,
    config=None
)

初始化 DNNLinearCombinedRegressor 实例。

ARGS:
  • model_dir:保存模型参数、图形等的目录。这也可用于将检查点从目录加载到估算器中,以继续训练以前保存的模型。
  • linear_feature_columns:包含模型线性部分使用的所有特征列的 iterable(迭代)。集合中的所有项目都必须是从 FeatureColumn 派生的类的实例。
  • linear_optimizer:tf.Optimizer 用于将渐变应用于模型的线性部分的实例。默认为 FTRL 优化器。
  • dnn_feature_columns:包含模型深层部分所使用的所有特征列的 iterable。集合中的所有项目都必须是从 FeatureColumn 派生的类的实例。
  • dnn_optimizer:tf.Optimizer 用于将渐变应用于模型的深层部分的实例。默认为 Adagrad 优化器。
  • dnn_hidden_units:每层隐藏单位的列表。所有层都完全连接。
  • dnn_activation_fn:激活函数应用于每个层。如果无,将使用 tf.nn.relu。
  • dnn_dropout:当不是 None 时,我们将放弃一个给定的坐标的概率。
  • label_dimension:每个例子的回归目标数。这是标签和 logits Tensor 对象的最后一个维度的大小(通常它们具有形状 [batch_size, label_dimension])。
  • weight_column:通过 tf.feature_column.numeric_column 创建的一个字符串或者 _NumericColumn 用来定义表示权重的特征列。在 train 过程中,它用于降低权重或增加实例。它将乘以例子的损失。如果它是一个字符串,它是用来作为一个键从特征提取权重张量;如果是 _NumericColumn,则通过键获取原始张量weight_column.key,然后在其上应用 weight_column.normalizer_fn 以获得权重张量。
  • input_layer_partitioner:输入层分区。默认为 min_max_variable_partitioner 与 min_slice_size64 << 20。
  • config:RunConfig 对象配置运行时设置。
注意:
  • ValueError:如果 linear_feature_columns 和 dnn_features_columns 都同时为空。
evaluate
evaluate(
    input_fn,
    steps=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None,
    name=None

)

评估给定的评估数据 input_fn 的模型。

对于每个步骤,调用 input_fn,它返回一组数据。评估结束条件:达到 - steps 批处理,或 - input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor或带标签的张量字典(dict)。
  • steps:评估模型的步骤数。如果为 None,直到 input_fn 引发 end-of-input 异常时,评估结束。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例的列表,用于评估调用中的回调。
  • checkpoint_path:要评估的特定检查点的路径。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
  • name:如果用户需要在不同数据集上运行多个评估,例如培训数据与测试数据,则设置评估的名称。不同评估的度量值保存在单独的文件夹中,并在 tensorboard 中单独显示。
返回:

包含 model_fn 按名称键入指定的评估度量的 dict ,以及一个条目 global_step,它包含执行此评估的全局步骤值。

注意:
  • ValueError:如果 steps <= 0。
  • ValueError:如果没有 train 模型,即 model_dir,或者给定的 checkpoint_path 是空的。
export_savedmodel
export_savedmodel(
    export_dir_base,
    serving_input_receiver_fn,
    assets_extra=None,
    as_text=False,
    checkpoint_path=None
)

将推理图作为 SavedModel 导出到给定的目录中。

此方法首先调用 serve_input_receiver_fn 来获取特征 Tensors,然后调用此 Estimator 的 model_fn 以生成基于这些特征的模型图,从而构建新的图。它在新的会话中将给定的检查点(或缺少最新的检查点)还原到此图中。最后,它在给定的 export_dir_base 下面创建一个时间戳的导出目录,并将 SavedModel 写入其中,其中包含从此会话保存的单个 MetaGraphDef。

导出的 MetaGraphDef 将为从 model_fn 返回的 export_outputs 字典的每个元素提供一个 SignatureDef,使用相同的键命名。这些密钥之一始终是signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY,指示当一个服务请求没有指定时将提供哪个签名。对于每个签名,输出由相应的ExportOutputs 提供,并且输入始终是由 serve_input_receiver_fn 提供的输入接收器。

额外的资产可以通过 extra_assets 参数写入 SavedModel。这应该是一个 dict,其中每个键都给出了相对于 assets.extra 目录的目标路径(包括文件名)。相应的值给出要复制的源文件的完整路径。例如,复制单个文件而不重命名的简单情况被指定为:{‘my_asset_file.txt‘: ‘/path/to/my_asset_file.txt‘}。

ARGS:
  • export_dir_base:一个包含一个目录的字符串,用于创建包含导出的 SavedModels 的时间戳子目录。
  • serving_input_receiver_fn:一个不带参数并返回 ServingInputReceiver 的函数。
  • assets_extra:指定如何在导出的 SavedModel 中填充 asset.extra 目录的 dict,如果为 None,则不需要额外的资源。
  • as_text:是否以文本格式写入 SavedModel 原型。
  • checkpoint_path:要导出的检查点路径。如果为 None(默认值),则选择在模型目录中找到的最新检查点。

返回:

导出目录的字符串路径。

注意:
  • ValueError:如果没有提供 serve_input_receiver_fn,则不提供 export_outputs,或者没有找到任何检查点。
predict
predict(
    input_fn,
    predict_keys=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None
)

返回给定功能的预测。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回的特征,是字符串特征名称字典的 Tensor 或 SparseTensor。如果它返回一个元组,则第一个项目被提取为特征。预测继续,直到input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。
  • predict_keys:str 列表,要预测的键的名称。如果 EstimatorSpec.predictions 是 dict,则使用它。如果使用 predict_keys,那么其余的预测将从字典中过滤掉。如果为 None,则返回所有。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于预测调用内的回调。
  • checkpoint_path:对具体检查点的路径进行预测。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
得到:

计算预测张量的值。

注意:
  • ValueError:在 model_dir 中找不到训练有素的模型。
  • ValueError:如果批量长度的预测不一致。
  • ValueError:如果 predict_keys 和 predictions 之间存在冲突。例如,如果 predict_keys 不是 None,但 EstimatorSpec.predictions 不是 dict。
train
train(
    input_fn,
    hooks=None,
    steps=None,
    max_steps=None
)

训练一个给定训练数据 input_fn 的模型。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor 或带标签的张量字典。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于训练循环内的回调。
  • steps:用于训练模型的步骤数。如果为 None,永远训练或训练直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。“steps”是逐步进行的。如果你调用两次 train(steps = 10),那么 train 总共有20步。如果 OutOfRange 或 StopIteration 在中间出现差错,train将在前20步之前停止。如果您不想增加行为,请设置 max_steps 代替。如果设置,max_steps 必须为 None。
  • max_steps:用于 train 模型的总步骤数。如果为 None,永远训练或训练,直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。如果设置,steps 必须为None。如果 OutOfRange 或者 StopIteration 在中间出现差错,训练之前应停止 max_steps 步骤。两次调用 train (steps=100) 意味着 200次 train 迭代。另一方面,两个调用 train(max_steps=100)意味着第二次调用将不会执行任何迭代,因为第一次调用完成了所有的100个步骤。
返回:

返回 self,用于链接。

注意:
  • ValueError:如果两个 steps 和 max_steps 都不是 None。
  • ValueError:如果任一 steps 或是 max_steps <= 0。

tf.estimator.DNNRegressor              DNN模型的回归器

DNNRegressor 类

继承自: Estimator

定义在:tensorflow/python/estimator/canned/dnn.py

TensorFlow DNN 模型的回归器。

例:

sparse_feature_a = sparse_column_with_hash_bucket(...)
sparse_feature_b = sparse_column_with_hash_bucket(...)

sparse_feature_a_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_a,
                                        ...)
sparse_feature_b_emb = embedding_column(sparse_id_column=sparse_feature_b,
                                        ...)

estimator = DNNRegressor(
    feature_columns=[sparse_feature_a_emb, sparse_feature_b_emb],
    hidden_units=[1024, 512, 256])

# Or estimator using the ProximalAdagradOptimizer optimizer with
# regularization.
estimator = DNNRegressor(
    feature_columns=[sparse_feature_a_emb, sparse_feature_b_emb],
    hidden_units=[1024, 512, 256],
    optimizer=tf.train.ProximalAdagradOptimizer(
      learning_rate=0.1,
      l1_regularization_strength=0.001
    ))

# Input builders
def input_fn_train: # returns x, y
  pass
estimator.train(input_fn=input_fn_train, steps=100)

def input_fn_eval: # returns x, y
  pass
metrics = estimator.evaluate(input_fn=input_fn_eval, steps=10)
def input_fn_predict: # returns x, None
  pass
predictions = estimator.predict(input_fn=input_fn_predict)

输入的 train 和 evaluate 应具有以下特点,否则将会产生 KeyError:

  • 如果 weight_column 不是 None,则具有 key = weight_column 的特征,其值为张量。
  • 对于 feature_columns 中的每列:
  • 如果列是 _CategoricalColumn,则具有 key=column.name 并且其值是一个 SparseTensor 的特点。
  • 如果列是一个 _WeightedCategoricalColumn,则具有两个特点:第一个是带有键的 ID 列名称,第二个是具有键权重列名称。这两个特点的值必须是SparseTensor。 
  • 如果列是 _DenseColumn,则有特点:key = column.name 并且其值是一个 Tensor。

损失通过使用均方误差计算。

属性

  • config
  • model_dir
  • params

方法

__init__
__init__(
    hidden_units,
    feature_columns,
    model_dir=None,
    label_dimension=1,
    weight_column=None,
    optimizer=‘Adagrad‘,
    activation_fn=tf.nn.relu,
    dropout=None,
    input_layer_partitioner=None,
    config=None
)

初始化一个 DNNRegressor 实例。

ARGS:
  • hidden_units:每层数隐藏单位的 Iterable。所有层都已完全连接。前 [64, 32] 意味第一层数有 64 个节点和第二个层数有 32 个节点。
  • feature_columns:包含模型所使用的所有特征列的 iterable(迭代)。集合中的所有项目都必须是从 FeatureColumn 派生的类的实例。
  • model_dir:保存模型参数、图形等的目录。这也可用于将检查点从目录加载到估算器中,以继续训练以前保存的模型。
  • label_dimension:每个示例的回归目标数。这是标签和 logits 张量对象的最后一个维度的大小 (通常, 它们具有形状 [batch_size, label_dimension])。
  • weight_column:通过 tf.feature_column.numeric_column 创建的一个字符串或者 _NumericColumn 用来定义表示权重的特征列。在 train 过程中,它用于降低权重或增加实例。它将乘以例子的损失。如果它是一个字符串,它是用来作为一个键从特征提取权重张量;如果是 _NumericColumn,则通过键获取原始张量weight_column.key,然后在其上应用 weight_column.normalizer_fn 以获得权重张量。
  • optimizer:tf.Optimizer 用于训练模型的实例。默认为 Adagrad 优化器。
  • activation_fn:激活函数应用于每个层。如果为 None,将使用 tf.nn.relu。
  • dropout:当不是 None 时,我们将放弃一个给定的坐标的概率。
  • input_layer_partitioner: 输入层分区。默认为 min_max_variable_partitioner 与 min_slice_size64 << 20。
  • config:RunConfig 对象配置运行时设置。
evaluate
evaluate(
    input_fn,
    steps=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None,
    name=None
)

评估给定的评估数据 input_fn 的模型。

对于每个步骤,调用 input_fn,它返回一组数据。评估结束条件:达到 - steps 批处理,或 - input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor或带标签的张量字典(dict)。
  • steps:评估模型的步骤数。如果为 None,直到 input_fn 引发 end-of-input 异常时,评估结束。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例的列表,用于评估调用中的回调。
  • checkpoint_path:要评估的特定检查点的路径。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
  • name:如果用户需要在不同数据集上运行多个评估,例如培训数据与测试数据,则设置评估的名称。不同评估的度量值保存在单独的文件夹中,并在 tensorboard 中单独显示。
返回:

包含 model_fn 按名称键入指定的评估度量的 dict ,以及一个条目 global_step,它包含执行此评估的全局步骤值。

注意:
  • ValueError:如果 steps <= 0。
  • ValueError:如果没有 train 模型,即 model_dir,或者给定的 checkpoint_path 是空的。
export_savedmodel
export_savedmodel(
    export_dir_base,
    serving_input_receiver_fn,
    assets_extra=None,
    as_text=False,
    checkpoint_path=None
)

将推理图作为 SavedModel 导出到给定的目录中。

此方法首先调用 serve_input_receiver_fn 来获取特征 Tensors,然后调用此 Estimator 的 model_fn 以生成基于这些特征的模型图,从而构建新的图。它在新的会话中将给定的检查点(或缺少最新的检查点)还原到此图中。最后,它在给定的 export_dir_base 下面创建一个时间戳的导出目录,并将 SavedModel 写入其中,其中包含从此会话保存的单个 MetaGraphDef。

导出的 MetaGraphDef 将为从 model_fn 返回的 export_outputs 字典的每个元素提供一个 SignatureDef,使用相同的键命名。这些密钥之一始终是signature_constants.DEFAULT_SERVING_SIGNATURE_DEF_KEY,指示当一个服务请求没有指定时将提供哪个签名。对于每个签名,输出由相应的ExportOutputs 提供,并且输入始终是由 serve_input_receiver_fn 提供的输入接收器。

额外的资产可以通过 extra_assets 参数写入 SavedModel。这应该是一个 dict,其中每个键都给出了相对于 assets.extra 目录的目标路径(包括文件名)。相应的值给出要复制的源文件的完整路径。例如,复制单个文件而不重命名的简单情况被指定为:{‘my_asset_file.txt‘: ‘/path/to/my_asset_file.txt‘}。

ARGS:
  • export_dir_base:一个包含一个目录的字符串,用于创建包含导出的 SavedModels 的时间戳子目录。
  • serving_input_receiver_fn:一个不带参数并返回 ServingInputReceiver 的函数。
  • assets_extra:指定如何在导出的 SavedModel 中填充 asset.extra 目录的 dict,如果为 None,则不需要额外的资源。
  • as_text:是否以文本格式写入 SavedModel 原型。
  • checkpoint_path:要导出的检查点路径。如果为 None(默认值),则选择在模型目录中找到的最新检查点。
返回:

导出目录的字符串路径。

注意:
  • ValueError:如果没有提供 serve_input_receiver_fn,则不提供 export_outputs,或者没有找到任何检查点。
predict
predict(
    input_fn,
    predict_keys=None,
    hooks=None,
    checkpoint_path=None
)

返回给定功能的预测。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回的特征,是字符串特征名称字典的 Tensor 或 SparseTensor。如果它返回一个元组,则第一个项目被提取为特征。预测继续,直到input_fn 引发 end-of-input 异常(OutOfRangeError 或 StopIteration)。
  • predict_keys:str 列表,要预测的键的名称。如果 EstimatorSpec.predictions 是 dict,则使用它。如果使用 predict_keys,那么其余的预测将从字典中过滤掉。如果为 None,则返回所有。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于预测调用内的回调。
  • checkpoint_path:对具体检查点的路径进行预测。如果为 None,则使用 model_dir 中的最新检查点。
得到:

计算预测张量的值。

注意:
  • ValueError:在 model_dir 中找不到训练有素的模型。
  • ValueError:如果批量长度的预测不一致。
  • ValueError:如果 predict_keys 和 predictions 之间存在冲突。例如,如果 predict_keys 不是 None,但 EstimatorSpec.predictions 不是 dict。
train
train(
    input_fn,
    hooks=None,
    steps=None,
    max_steps=None
)

训练一个给定训练数据 input_fn 的模型。

ARGS:
  • input_fn:输入函数返回一个元组:features - Dictionary 的字符串特征名到 Tensor 或 SparseTensor。labels - Tensor 或带标签的张量字典。
  • hooks:SessionRunHook 子类实例列表。用于训练循环内的回调。
  • steps:用于训练模型的步骤数。如果为 None,永远训练或训练直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。“steps”是逐步进行的。如果你调用两次 train(steps = 10),那么 train 总共有20步。如果 OutOfRange 或 StopIteration 在中间出现差错,train将在前20步之前停止。如果您不想增加行为,请设置 max_steps 代替。如果设置,max_steps 必须为 None。
  • max_steps:用于 train 模型的总步骤数。如果为 None,永远训练或训练,直到 input_fn 生成 OutOfRange 或 StopIteration 错误。如果设置,steps 必须为None。如果 OutOfRange 或者 StopIteration 在中间出现差错,训练之前应停止 max_steps 步骤。两次调用 train (steps=100) 意味着 200次 train 迭代。另一方面,两个调用 train(max_steps=100)意味着第二次调用将不会执行任何迭代,因为第一次调用完成了所有的100个步骤。
返回:

返回 self,用于链接。

注意:
  • ValueError:如果两个 steps 和 max_steps 都不是 None。
  • ValueError:如果任一 steps 或是 max_steps <= 0。

参考:

https://www.w3cschool.cn/tensorflow_python/tensorflow_python-61mk2e0b.html

tfboys——tensorflow模块学习(三)

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原文地址:https://www.cnblogs.com/yifdu25/p/8284196.html

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