TensorFlow中的tf.argmax函數

一、 tf.argmax函數是什麼

tf.argmax是TensorFlow中常用的函數之一，用來返回tensor中最大值的索引。在一個向量中，tf.argmax可以幫助我們找到向量中的最大值，返回值是最大值所在的索引；在一個矩陣中，tf.argmax可以幫助我們找到每一行或者每一列的最大值，分別返回每一行或者每一列最大值所在的索引。tf.argmax的具體用法如下：

tf.argmax(
   input,                 # 要查找最大值的tensor，必填參數，一般為一個張量變數
   axis=None,             # 默認是從整個輸入中查找最大值的位置。可以是int類型的，代表所需查詢的軸的維度
   output_type=tf.int64   # 輸出數據類型，可選參數，一般為int
)

二、 tf.argmax函數的使用場景

tf.argmax經常被用來進行分類問題中的預測，當我們對一個輸入做出一個預測時，輸出的標籤一般是一個獨熱向量(one-hot vector)，獨熱向量的值為1的位置表示這個輸入所屬的類別。使用tf.argmax就可以方便地找到這個位置，從而得到該輸入所屬的標籤。

此外，tf.argmax也可以用於在已有的數據集上計算準確率或者查看網路分類的情況等等。在神經網路的訓練中，我們可以利用tf.argmax函數來計算我們的模型在單批次或者整個數據集上的準確性，進而進行後續模型的調整或優化。

三、 tf.argmax函數的參數詳解

tf.argmax函數有三個參數，下面分別進行詳解：

1、input

input是tf.argmax函數中要查找最大值的tensor，input一般為一個張量變數，可以是一個向量、矩陣、或者高階的tensor。下面給出一些常用的使用方式：

1) 返回張量中最大值的所在位置

import tensorflow as tf
input = tf.constant([1, 3, 5, 7, 9])
pred = tf.argmax(input)
with tf.Session() as sess:
   output = sess.run(pred)
   print("output:", output)   # output: 4

2) 按照某一維度返回張量中最大值的所在位置

import tensorflow as tf
input = tf.constant([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
pred = tf.argmax(input, axis=1)   # 返回每行最大值所在的位置
with tf.Session() as sess:
   output = sess.run(pred)
   print("output:", output)   # output: [2, 2, 2]

2、axis

axis是查找最大值的維度，axis是一個可選參數，如果不指定，函數會從整個輸入中查找最大值的位置。如果我們想要查找每一行或每一列的最大值，就要指定axis的值，最大值的查找會在axis的維度上進行。例如：在一個(3,4)的矩陣中，axis=1表示查找每一行的最大值，axis=0表示查找每一列的最大值。

1) 返回每行中最大值的所在位置

import tensorflow as tf
input = tf.constant([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
pred = tf.argmax(input, axis=1)   # 返回每行最大值所在的位置
with tf.Session() as sess:
   output = sess.run(pred)
   print("output:", output)   # output: [2, 2, 2]

2) 返回每列中最大值的所在位置

import tensorflow as tf
input = tf.constant([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
pred = tf.argmax(input, axis=0)   # 返回每列最大值所在的位置
with tf.Session() as sess:
   output = sess.run(pred)
   print("output:", output)   # output: [2, 2, 2]

3、output_type

output_type是指輸出結果的數據類型，一般為int。下面給出一個例子：

import tensorflow as tf
input = tf.constant([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
pred = tf.argmax(input, axis=0, output_type=tf.int32)   # 返回每列最大值所在的位置，並且輸出數據類型為int32
with tf.Session() as sess:
   output = sess.run(pred)
   print("output:", output)   # output: [2, 2, 2]

四、小結

tf.argmax函數是TensorFlow中常用的函數之一，用來返回tensor中最大值的索引。它可以幫助我們快速找到一個張量中的最大值所在的位置，或者快速計算一個張量在某一維度上的最大值所在位置。其中，axis和output_type參數是可選的，可以根據實際需求進行選擇。