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"name": "(수요일)Udacity 강의 요약.ipynb", | |
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"# !pip install --upgrade tensorflow\n" | |
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"id": "cAHFgf7wEq0H", | |
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"#0. 개요\n", | |
"\n", | |
"시작일 : 2018.03.01\n", | |
"\n", | |
"종료일 : ?\n", | |
"\n", | |
"---" | |
] | |
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"id": "HWgiw4tlGKIa", | |
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"강의내용 : https://www.udacity.com/\n", | |
"\n", | |
"이미지공유(imgur) : https://imgur.com/\n", | |
"\n", | |
"노트 공유(NbViewer) : http://3months.tistory.com/12\n", | |
"\n", | |
"---" | |
] | |
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"id": "4TH2cXRNGGoG", | |
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"source": [ | |
"<목표>\n", | |
"\n", | |
"1. 전반흐름 파악\n", | |
"\n", | |
"> * Logistic Claasification.\n", | |
"> * Stochastic Optimization.\n", | |
"> * Data&Parameter Tunning.\n", | |
"> * Deep Network\n", | |
"> * Regulirization\n", | |
"> * Convoulutional \n", | |
"\n", | |
"\n", | |
"2. 용어 정리\n", | |
"\n", | |
"> * 주요 용어에 대해, 어디서 어떻게 쓰이는지를 파악\n", | |
"> * 1개념, 1이미지\n", | |
"\n", | |
"___" | |
] | |
}, | |
{ | |
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"id": "CrerkRDmGC-_", | |
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"source": [ | |
"udacity 강의 목차 (강의명 : Deep Learning)\n", | |
"\n", | |
"1. From Machine Learning to Deep Learning\n", | |
"\n", | |
"2. Assignment: notMNIST\n", | |
"\n", | |
"3. Deep Neural Networks\n", | |
"\n", | |
"4. Convolutional Neural Networks\n", | |
"\n", | |
"5. Deep Models for Text and Sequences\n", | |
"\n", | |
"6. Software and Tools\n", | |
"\n", | |
" (이하, 내용 없음)\n", | |
"\n", | |
"---" | |
] | |
}, | |
{ | |
"metadata": { | |
"id": "QXBMaMqnJTrc", | |
"colab_type": "text" | |
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"#1. From Machine Learning to Deep Learning\n" | |
] | |
}, | |
{ | |
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"id": "jcZJ1fswLhYl", | |
"colab_type": "text" | |
}, | |
"cell_type": "markdown", | |
"source": [ | |
"<주요 용어>\n", | |
"\n", | |
"+ Supervised Claasification\n", | |
"\n", | |
"+ Softmax\n", | |
"\n", | |
"+ One-Hot Encording\n", | |
"\n", | |
"+ Entropy\n", | |
"\n", | |
"+ Validation\n", | |
"\n", | |
"+ Stocastich Gradient descent\n", | |
"\n", | |
"+ Parameter Tunning\n" | |
] | |
}, | |
{ | |
"metadata": { | |
"id": "xfWQ9T15I5R0", | |
"colab_type": "text" | |
}, | |
"cell_type": "markdown", | |
"source": [ | |
"## Supervised Classification : 정답이 있는 분류\n", | |
"\n", | |
"\n", | |
"+ 분류에는 여러가지가 있으며, Neural Network는 그중 하나임\n", | |
"\n", | |
" (출처 : http://tjo-en.hatenablog.com/entry/2014/01/06/234155)\n", | |
"\n", | |
"> ![그림2](http://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/T/TJO/20140106/20140106222240.png)\n", | |
"\n", | |
"+ Neural Network은 Machine Learning 중 하나의 기법이므로, 아래와 같은 내용은 Deep Learning 공부 시에는 우선은 배제함\n", | |
" \n", | |
"> ![그림1](https://i.imgur.com/zk557tc.jpg)\n", | |
"\n", | |
"+ 때문에, Neural Network <> Deep Learning 이다. (즉 두개는 다르다)\n", | |
"\n", | |
"+ 다만, Neural Network에 추가적인 내용이 더해진 것이 Deep learning이기 때문에, Neural Network에 대한 큰 그림은 이해할 필요가 있다. \n", | |
"\n", | |
"+ 딥러닝은 아래 슬라이드와 같이 weigth를 만들어 가는(=학습해 가는) 과정이 1차 목표이다(최종 목표 = 정확한 분류)\n", | |
"\n", | |
"> ![대체 텍스트](https://image.slidesharecdn.com/random-161226133617/95/-26-638.jpg?cb=1482761006)\n", | |
"\n", | |
"+ 이러한 딥러닝에는 CNN, AE, GAN, RNN, DQN \"방법\"이 있으며, 금번 스터디를 통해 진행 예정임\n" | |
] | |
}, | |
{ | |
"metadata": { | |
"id": "sAz0mxCKJdt9", | |
"colab_type": "text" | |
}, | |
"cell_type": "markdown", | |
"source": [ | |
"## Softmax : 확률값으로 변환 과정" | |
] | |
}, | |
{ | |
"metadata": { | |
"id": "b1b-RgrtLiDv", | |
"colab_type": "text" | |
}, | |
"cell_type": "markdown", | |
"source": [ | |
"+ Neural Network를 통해 정답을 도출해 내는 과정 전반은 아래와 같음 \n", | |
"\n", | |
"> ![대체 텍스트](https://i.imgur.com/Izvkqeg.png)\n", | |
"\n", | |
"+ 큰 틀에서의 순서는, 1) 자료(X)를 2)다변량 선형 모형(WX+b)을 통해 변환하는 과정을 거치면서, 3) W를 학습(Gradient decent)을 통해 최적값(Y)를 도출하고, 4) 도출된 결과(Y)를 활성화 함수(Activation function)를 통해 확률로 변환하고, 5)확률이 큰 값을 선택하는 단계로 진행된다 \n", | |
"\n", | |
"> ![대체 텍스트](https://i.imgur.com/6r31aUg.png)\n", | |
"\n", | |
"+ 책에서와 같이, 인공뉴런(Neural Network)은 [가중치]와 [활성화 함수]의 연결로 이루어진 구조이다. (골빈해커의 딥러닝, 55p)\n", | |
"\n" | |
] | |
}, | |
{ | |
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"id": "mK5xn26JJTO3", | |
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} | |
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"" | |
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}, | |
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"id": "Hf3NoiLGJTUs", | |
"colab_type": "code", | |
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"item_id": 1 | |
} | |
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"outputId": "37c6c672-7d40-420f-94ee-b095856d904f", | |
"executionInfo": { | |
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"userId": "110612470497084106049" | |
} | |
} | |
}, | |
"cell_type": "code", | |
"source": [ | |
"###골빈 해커의 3분 딥러닝, 50page\n", | |
"#CH3 의 02 - Variable.py\n", | |
"\n", | |
"import tensorflow as tf\n", | |
"\n", | |
"# 1) 자료(X)를\n", | |
"X = tf.placeholder(tf.float32, [None,3])\n", | |
"print(X)\n", | |
"x_data = [[1,2,3], [4,5,6]]\n", | |
"\n", | |
"# 2) 가설로 설정된 다변량 선형 모형(WX+b)을 통해 변환하고\n", | |
"W = tf.Variable(tf.random_normal([3,2]))\n", | |
"b = tf.Variable(tf.random_normal([2,1]))\n", | |
"\n", | |
"expr = tf.matmul(X,W) + b\n", | |
"\n", | |
"# 3) W를 학습(Gradient decent)을 통해 최적값(Y)를 도출하고, 4) 도출된 결과(Y)를 활성화 함수(Activation function)를 통해 확률로 변환하고, 5)확률이 큰 값을 선택하는 단계로 진행된다 \n", | |
"# = 최적화 결과값을 도출한다\n", | |
"sess = tf.Session()\n", | |
"sess.run(tf.global_variables_initializer())\n", | |
"\n", | |
"print(\"===x_data===\")\n", | |
"print(x_data)\n", | |
"print(\"=== W ===\")\n", | |
"print(sess.run(W))\n", | |
"print(\"=== b ===\")\n", | |
"print(sess.run(b))\n", | |
"print(\"=== expr ===\")\n", | |
"print(sess.run(expr, feed_dict={X: x_data}))\n", | |
"\n", | |
"sess.close()" | |
], | |
"execution_count": 10, | |
"outputs": [ | |
{ | |
"output_type": "stream", | |
"text": [ | |
"Tensor(\"Placeholder_7:0\", shape=(?, 3), dtype=float32)\n", | |
"===x_data===\n", | |
"[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n", | |
"=== W ===\n", | |
"[[-0.20970137 0.40174782]\n", | |
" [-0.12920657 -1.1364678 ]\n", | |
" [-0.10709047 -0.3312794 ]]\n", | |
"=== b ===\n", | |
"[[-0.95290977]\n", | |
" [-0.5204802 ]]\n", | |
"=== expr ===\n", | |
"[[-1.7422957 -3.8179357]\n", | |
" [-2.6478612 -6.5835047]]\n" | |
], | |
"name": "stdout" | |
} | |
] | |
}, | |
{ | |
"metadata": { | |
"id": "RI9KhCOmXMTV", | |
"colab_type": "text" | |
}, | |
"cell_type": "markdown", | |
"source": [ | |
"NN이 아닌, DNN 과정은 아래 code를 통해 확인 가능하다" | |
] | |
}, | |
{ | |
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"id": "XfijdpqDXLgV", | |
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"output_extras": [ | |
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} | |
], | |
"base_uri": "https://localhost:8080/", | |
"height": 253 | |
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"outputId": "7f68366f-5299-49ba-e117-da3a5b7e6b34", | |
"executionInfo": { | |
"status": "ok", | |
"timestamp": 1520357726710, | |
"user_tz": -540, | |
"elapsed": 1175, | |
"user": { | |
"displayName": "박경하", | |
"photoUrl": "https://lh3.googleusercontent.com/a/default-user=s128", | |
"userId": "110612470497084106049" | |
} | |
} | |
}, | |
"cell_type": "code", | |
"source": [ | |
"# CH4의 02 - Deep NN.py\n", | |
"\n", | |
"# 털과 날개가 있는지 없는지에 따라, 포유류인지 조류인지 분류하는 신경망 모델을 만들어봅니다.\n", | |
"# 신경망의 레이어를 여러개로 구성하여 말로만 듣던 딥러닝을 구성해 봅시다!\n", | |
"import tensorflow as tf\n", | |
"import numpy as np\n", | |
"\n", | |
"# [털, 날개]\n", | |
"x_data = np.array(\n", | |
" [[0, 0], [1, 0], [1, 1], [0, 0], [0, 0], [0, 1]])\n", | |
"\n", | |
"# [기타, 포유류, 조류]\n", | |
"y_data = np.array([\n", | |
" [1, 0, 0], # 기타\n", | |
" [0, 1, 0], # 포유류\n", | |
" [0, 0, 1], # 조류\n", | |
" [1, 0, 0],\n", | |
" [1, 0, 0],\n", | |
" [0, 0, 1]\n", | |
"])\n", | |
"\n", | |
"#########\n", | |
"# 신경망 모델 구성\n", | |
"######\n", | |
"X = tf.placeholder(tf.float32)\n", | |
"Y = tf.placeholder(tf.float32)\n", | |
"\n", | |
"# 첫번째 가중치의 차원은 [특성, 히든 레이어의 뉴런갯수] -> [2, 10] 으로 정합니다.\n", | |
"W1 = tf.Variable(tf.random_uniform([2, 10], -1., 1.))\n", | |
"# 두번째 가중치의 차원을 [첫번째 히든 레이어의 뉴런 갯수, 분류 갯수] -> [10, 3] 으로 정합니다.\n", | |
"W2 = tf.Variable(tf.random_uniform([10, 3], -1., 1.))\n", | |
"\n", | |
"# 편향을 각각 각 레이어의 아웃풋 갯수로 설정합니다.\n", | |
"# b1 은 히든 레이어의 뉴런 갯수로, b2 는 최종 결과값 즉, 분류 갯수인 3으로 설정합니다.\n", | |
"b1 = tf.Variable(tf.zeros([10]))\n", | |
"b2 = tf.Variable(tf.zeros([3]))\n", | |
"\n", | |
"# 신경망의 히든 레이어에 가중치 W1과 편향 b1을 적용합니다\n", | |
"L1 = tf.add(tf.matmul(X, W1), b1)\n", | |
"L1 = tf.nn.relu(L1)\n", | |
"\n", | |
"# 최종적인 아웃풋을 계산합니다.\n", | |
"# 히든레이어에 두번째 가중치 W2와 편향 b2를 적용하여 3개의 출력값을 만들어냅니다.\n", | |
"model = tf.add(tf.matmul(L1, W2), b2)\n", | |
"\n", | |
"# 텐서플로우에서 기본적으로 제공되는 크로스 엔트로피 함수를 이용해\n", | |
"# 복잡한 수식을 사용하지 않고도 최적화를 위한 비용 함수를 다음처럼 간단하게 적용할 수 있습니다.\n", | |
"cost = tf.reduce_mean(\n", | |
" tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(labels=Y, logits=model))\n", | |
"\n", | |
"optimizer = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate=0.01)\n", | |
"train_op = optimizer.minimize(cost)\n", | |
"\n", | |
"\n", | |
"#########\n", | |
"# 신경망 모델 학습\n", | |
"######\n", | |
"init = tf.global_variables_initializer()\n", | |
"sess = tf.Session()\n", | |
"sess.run(init)\n", | |
"\n", | |
"for step in range(100):\n", | |
" sess.run(train_op, feed_dict={X: x_data, Y: y_data})\n", | |
"\n", | |
" if (step + 1) % 10 == 0:\n", | |
" print(step + 1, sess.run(cost, feed_dict={X: x_data, Y: y_data}))\n", | |
"\n", | |
"\n", | |
"#########\n", | |
"# 결과 확인\n", | |
"# 0: 기타 1: 포유류, 2: 조류\n", | |
"######\n", | |
"prediction = tf.argmax(model, 1)\n", | |
"target = tf.argmax(Y, 1)\n", | |
"print('예측값:', sess.run(prediction, feed_dict={X: x_data}))\n", | |
"print('실제값:', sess.run(target, feed_dict={Y: y_data}))\n", | |
"\n", | |
"is_correct = tf.equal(prediction, target)\n", | |
"accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(is_correct, tf.float32))\n", | |
"print('정확도: %.2f' % sess.run(accuracy * 100, feed_dict={X: x_data, Y: y_data}))" | |
], | |
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"outputs": [ | |
{ | |
"output_type": "stream", | |
"text": [ | |
"(10, 0.5701831)\n", | |
"(20, 0.45672572)\n", | |
"(30, 0.3708576)\n", | |
"(40, 0.29628316)\n", | |
"(50, 0.22898163)\n", | |
"(60, 0.17073023)\n", | |
"(70, 0.12367465)\n", | |
"(80, 0.08809019)\n", | |
"(90, 0.062998004)\n", | |
"(100, 0.04577824)\n", | |
"('\\xec\\x98\\x88\\xec\\xb8\\xa1\\xea\\xb0\\x92:', array([0, 1, 2, 0, 0, 2]))\n", | |
"('\\xec\\x8b\\xa4\\xec\\xa0\\x9c\\xea\\xb0\\x92:', array([0, 1, 2, 0, 0, 2]))\n", | |
"정확도: 100.00\n" | |
], | |
"name": "stdout" | |
} | |
] | |
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} | |
}, | |
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"source": [ | |
"now = datetime.today()+ timedelta(hours =9) # 현재 in google\n", | |
"date = now.strftime('%Y-%m-%d')\n", | |
"time = now.strftime('%H:%M')\n", | |
"\n", | |
"print(\"작업종료시간 \") + date+ \" \" + time\n" | |
], | |
"execution_count": 23, | |
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{ | |
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"작업종료시간 2018-03-07 02:40\n" | |
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} | |
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} | |
} | |
}, | |
"cell_type": "code", | |
"source": [ | |
"#종료시 Naver 검색결과\n", | |
"import json, requests\n", | |
"from pandas.io.json import json_normalize\n", | |
"\n", | |
"r = requests.get('http://rank.search.naver.com/rank.js')\n", | |
"json_normalize(json.loads(r.text), ['data', 'data'])" | |
], | |
"execution_count": 25, | |
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{ | |
"output_type": "execute_result", | |
"data": { | |
"text/html": [ | |
"<div>\n", | |
"<style scoped>\n", | |
" .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n", | |
" vertical-align: middle;\n", | |
" }\n", | |
"\n", | |
" .dataframe tbody tr th {\n", | |
" vertical-align: top;\n", | |
" }\n", | |
"\n", | |
" .dataframe thead th {\n", | |
" text-align: right;\n", | |
" }\n", | |
"</style>\n", | |
"<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n", | |
" <thead>\n", | |
" <tr style=\"text-align: right;\">\n", | |
" <th></th>\n", | |
" <th>change</th>\n", | |
" <th>cvalue</th>\n", | |
" <th>delta</th>\n", | |
" <th>keyword</th>\n", | |
" <th>rank</th>\n", | |
" <th>ratio</th>\n", | |
" <th>score</th>\n", | |
" <th>tvalue</th>\n", | |
" </tr>\n", | |
" </thead>\n", | |
" <tbody>\n", | |
" <tr>\n", | |
" <th>0</th>\n", | |
" <td>+</td>\n", | |
" <td>969</td>\n", | |
" <td>0</td>\n", | |
" <td>나쁜남자</td>\n", | |
" <td>1</td>\n", | |
" <td>.</td>\n", | |
" <td>192</td>\n", | |
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