TensorFlow Python3

Question

Tensorflowで作ったモデルをTensorSwiftで使いたいので調べたところモデルをcheckpointではなく変数をそれぞれファイルに書き出す方法があるらしく、以下の方法で書き出します。

ndarray = W_conv1.eval(session=sess)
list = ndarray.reshape([-1]).tolist()
f = open("W_conv1", "wb")
f.write(struct.pack("%df" % len(list), *list))
f.close()

このコードを W_conv1 = weight_variable([5, 5, 3, 32])
の下に書いてもこのブロックではsessがまだ代入されていないためもちろんエラー。
sessを代入したコードの下に書いても
W_conv1 はグローバル変数ではないのでこれもエラー。

記述の仕方がわかりません。
どういった方法がありますか？

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
import cv2
import random
import numpy as np
import tensorflow as tf
import tensorflow.python.platform
import struct

# AIの学習モデル部分(ニューラルネットワーク)を作成する
def inference(images_placeholder, keep_prob):
    
    # 重みを標準偏差0.1の正規分布で初期化する
    def weight_variable(shape):
        initial = tf.truncated_normal(shape, stddev=0.1)
        return tf.Variable(initial)
        
    # バイアスを標準偏差0.1の正規分布で初期化する
    def bias_variable(shape):
        initial = tf.constant(0.1, shape=shape)
        return tf.Variable(initial)
    
    # 畳み込み層を作成する
    def conv2d(x, W):
        return tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME')
        
    # プーリング層を作成する
    def max_pool_2x2(x):
        return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 2, 2, 1],strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME')
 
    x_image = tf.reshape(images_placeholder, [-1, IMAGE_SIZE, IMAGE_SIZE, 3])
        
    # 畳み込み層第1レイヤーを作成
    with tf.name_scope('conv1') as scope:
        W_conv1 = weight_variable([5, 5, 3, 32])
        # バイアスの数値を代入
        b_conv1 = bias_variable([32])
        h_conv1 = tf.nn.relu(conv2d(x_image, W_conv1) + b_conv1)
        
    # プーリング層1の作成
    with tf.name_scope('pool1') as scope:h_pool1 = max_pool_2x2(h_conv1)
    
    # 畳み込み層第2レイヤーの作成
    with tf.name_scope('conv2') as scope:
        # 第一レイヤーでの出力を第2レイヤー入力にしてもう一度フィルタリング実施。
        # 64個の特徴を検出する。inputが32なのはなんで?(教えて欲しい)
        W_conv2 = weight_variable([5, 5, 32, 64])
        # バイアスの数値を代入(第一レイヤーと同じ)
        b_conv2 = bias_variable([64])
        # 検出した特徴の整理(第一レイヤーと同じ)
        h_conv2 = tf.nn.relu(conv2d(h_pool1, W_conv2) + b_conv2)
        
    # プーリング層2の作成(ブーリング層1と同じ)
    with tf.name_scope('pool2') as scope:h_pool2 = max_pool_2x2(h_conv2)
    
    # 全結合層1の作成
    with tf.name_scope('fc1') as scope:
        W_fc1 = weight_variable([7*7*64, 1024])
        b_fc1 = bias_variable([1024])
        # 画像の解析を結果をベクトルへ変換
        h_pool2_flat = tf.reshape(h_pool2, [-1, 7*7*64])
        # 第一、第二と同じく、検出した特徴を活性化させている
        h_fc1 = tf.nn.relu(tf.matmul(h_pool2_flat, W_fc1) + b_fc1)
        # dropoutの設定
        h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob)
        
    # 全結合層2の作成(読み出しレイヤー)
    with tf.name_scope('fc2') as scope:
        W_fc2 = weight_variable([1024, NUM_CLASSES])
        b_fc2 = bias_variable([NUM_CLASSES])

    with tf.name_scope('softmax') as scope:
        y_conv=tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop, W_fc2) + b_fc2)
    
    # 各ラベルの確率(のようなもの?)を返す
    return y_conv

def loss(logits, labels):
    # 交差エントロピーの計算
    cross_entropy = -tf.reduce_sum(labels*tf.log(logits))
    # TensorBoardで表示するよう指定
    tf.summary.scalar("cross_entropy", cross_entropy)
    # 誤差の率の値(cross_entropy)を返す
    return cross_entropy
def training(loss, learning_rate):
    #この関数がその当たりの全てをやってくれる様
    train_step = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate).minimize(loss)
    return train_step

# inferenceで学習モデルが出した予測結果の正解率を算出する
def accuracy(logits, labels):
    correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(logits, 1), tf.argmax(labels, 1))
    # booleanのcorrect_predictionをfloatに直して正解率の算出
    # false:0,true:1に変換して計算する
    accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, "float"))
    # TensorBoardで表示する様設定
    tf.summary.scalar("accuracy", accuracy)
    return accuracy

if __name__ == '__main__':
    # ファイルを開く
    f = open(FLAGS.train, 'r')
    # データを入れる配列
    train_image = []
    train_label = []
    # numpy形式に変換
    train_image = np.asarray(train_image)
    train_label = np.asarray(train_label)
    f.close()
                                                                
    f = open(FLAGS.test, 'r')
    test_image = []
    test_label = []
    for line in f:
        line = line.rstrip()
        l = line.split()
        img = cv2.imread(l[0])
        img = cv2.resize(img, (IMAGE_SIZE, IMAGE_SIZE))
        test_image.append(img.flatten().astype(np.float32)/255.0)
        tmp = np.zeros(NUM_CLASSES)
        tmp[int(l[1])] = 1
        test_label.append(tmp)
    test_image = np.asarray(test_image)
    test_label = np.asarray(test_label)
    f.close()
                                                                                                                            
    #TensorBoardのグラフに出力するスコープを指定
    with tf.Graph().as_default():
        # 画像を入れるためのTensor(28*28*3(IMAGE_PIXELS)次元の画像が任意の枚数(None)分はいる)
        images_placeholder = tf.placeholder("float", shape=(None, IMAGE_PIXELS))
        # ラベルを入れるためのTensor(3(NUM_CLASSES)次元のラベルが任意の枚数(None)分入る)
        labels_placeholder = tf.placeholder("float", shape=(None, NUM_CLASSES))
        # dropout率を入れる仮のTensor
        keep_prob = tf.placeholder("float")
        
        # inference()を呼び出してモデルを作る
        logits = inference(images_placeholder, keep_prob)
        # loss()を呼び出して損失を計算
        loss_value = loss(logits, labels_placeholder)
        # training()を呼び出して訓練して学習モデルのパラメーターを調整する
        train_op = training(loss_value, FLAGS.learning_rate)
        # 精度の計算
        acc = accuracy(logits, labels_placeholder)

        # 保存の準備
        saver = tf.train.Saver()
        # Sessionの作成(TensorFlowの計算は絶対Sessionの中でやらなきゃだめ)
        sess = tf.Session()
        # 変数の初期化(Sessionを開始したらまず初期化)
        sess.run(tf.initialize_all_variables())
        # TensorBoard表示の設定(TensorBoardの宣言的な?)
        summary_op = tf.summary.merge_all()
        # train_dirでTensorBoardログを出力するpathを指定
        summary_writer = tf.summary.FileWriter(FLAGS.train_dir, sess.graph_def)


        # 実際にmax_stepの回数だけ訓練の実行していく
        for step in range(FLAGS.max_steps):
            for i in range(int(len(train_image)/FLAGS.batch_size)):
                # batch_size分の画像に対して訓練の実行
                batch = FLAGS.batch_size*i
                # feed_dictでplaceholderに入れるデータを指定する
                sess.run(train_op, feed_dict={
                    images_placeholder: train_image[batch:batch+FLAGS.batch_size],
                    labels_placeholder: train_label[batch:batch+FLAGS.batch_size],
                    keep_prob: 0.5})
                                                                                                                                                                                                
            # 1step終わるたびに精度を計算する
            train_accuracy = sess.run(acc, feed_dict={
                images_placeholder: train_image,
                labels_placeholder: train_label,
                keep_prob: 1.0})
            print ("step %d, training accuracy %g"%(step, train_accuracy))
                                                                                                                                                                                                        
            # 1step終わるたびにTensorBoardに表示する値を追加する
            summary_str = sess.run(summary_op, feed_dict={
                images_placeholder: train_image,
                labels_placeholder: train_label,
                keep_prob: 1.0})
            summary_writer.add_summary(summary_str, step)
                                                                                                                                                                                                                
        # 訓練が終了したらテストデータに対する精度を表示する
        print ("test accuracy %g"%sess.run(acc, feed_dict={
            images_placeholder: test_image,
            labels_placeholder: test_label,
            keep_prob: 1.0}))
                                                                                                                                                                                                                    
        # データを学習して最終的に出来上がったモデルを保存
        # "model.ckpt"は出力されるファイル名
        save_path = saver.save(sess, "model2.ckpt")

Answer 1

グローバル変数にしたらできた