TensorBoard 可以用來觀察 TensorFlow 模型訓練期間的 loss、accuracy、計算圖、權重分佈與時間序列變化。最常見做法是在 Keras 訓練時加入 `tf.keras.callbacks.TensorBoard`，再用 `tensorboard --logdir` 開啟本機視覺化介面。
TensorBoard 是什麼？
TensorBoard 是 TensorFlow 的視覺化工具，用來呈現機器學習實驗中的指標與模型結構。TensorBoard 可協助開發者追蹤損失、準確率、權重分佈與 embedding。
在模型訓練時，只看 terminal 的數字常常不夠。TensorBoard 讓訓練過程變成可比較的曲線與圖形，尤其適合調整 learning rate、batch size、模型結構或資料前處理後，比較不同實驗的結果。
TensorBoard 可以看哪些面板？
TensorBoard 常用面板包含 Scalars、Graphs、Distributions、Histograms 與 Time Series。不同面板分別用來看指標曲線、模型結構、張量分佈與每次訓練迭代的變化。
| 面板 | 用途 |
|---|---|
| Scalars | 顯示 loss、accuracy、learning rate 等標量 |
| Graphs | 顯示模型計算圖與網路結構 |
| Distributions | 顯示張量隨時間的分佈 |
| Histograms | 用 ridgeline plot 顯示權重與偏差分佈 |
| Time Series | 觀察每次訓練迭代中的指標變化 |
原文中的截圖沒有在本地匯出資料找到，所以這篇保留每個面板的用途說明。實際畫面可在啟動 TensorBoard 後從左側面板切換。
如何在 Keras 訓練中寫入 TensorBoard log？
Keras 可用 `tf.keras.callbacks.TensorBoard` 寫入 TensorBoard log。訓練時把 callback 放進 `model.fit()`，TensorFlow 會把訓練資訊寫到指定資料夾。
```python
import datetime
import tensorflow as tf
mnist = tf.keras.datasets.mnist
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data()
x_train, x_test = x_train / 255.0, x_test / 255.0
def create_model():
return tf.keras.models.Sequential([
tf.keras.layers.Flatten(input_shape=(28, 28)),
tf.keras.layers.Dense(512, activation="relu"),
tf.keras.layers.Dropout(0.2),
tf.keras.layers.Dense(10, activation="softmax"),
])
model = create_model()
model.compile(
optimizer="adam",
loss="sparse_categorical_crossentropy",
metrics=["accuracy"],
)
log_dir = "logs/fit/" + datetime.datetime.now().strftime("%Y%m%d-%H%M%S")
tensorboard_callback = tf.keras.callbacks.TensorBoard(
log_dir=log_dir,
histogram_freq=1,
)
model.fit(
x=x_train,
y=y_train,
epochs=5,
validation_data=(x_test, y_test),
callbacks=[tensorboard_callback],
)
```
如何啟動 TensorBoard 介面？
TensorBoard 可用 `tensorboard --logdir logs/fit` 從命令列啟動。啟動後開啟 `http://localhost:6006`，就能看到訓練實驗的視覺化結果。
```bash
tensorboard --logdir logs/fit
```
如果頁面沒有資料，我會先檢查三件事：`log_dir` 是否真的有 event file、`model.fit()` 是否有掛上 callback、命令列的 `--logdir` 是否指到正確資料夾。
常見問題
TensorBoard 預設網址是什麼？
TensorBoard 預設網址通常是 `http://localhost:6006`。如果 6006 port 被占用，可以用 `--port` 指定其他 port。
TensorBoard 看不到曲線怎麼辦？
先確認 log 資料夾是否有 event file。若資料夾是空的，通常代表 callback 沒有掛上、訓練沒有執行，或 `--logdir` 指錯位置。
`histogram_freq=1` 是什麼意思？
`histogram_freq=1` 表示每個 epoch 都記錄 histogram 資料。這會讓 TensorBoard 顯示權重分佈，但也可能增加 log 檔大小。
TensorBoard 只能用在 TensorFlow 嗎？
TensorBoard 原生屬於 TensorFlow 生態系，但也可透過其他框架寫入相容 log。本文範例聚焦 TensorFlow Keras。
參考資料
- TensorFlow Documentation, Get started with TensorBoard: <https://www.tensorflow.org/tensorboard/get_started>
- TensorFlow API, `tf.keras.callbacks.TensorBoard`: <https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/keras/callbacks/TensorBoard>
最後更新
Mon Jun 26 2023 08:00:00 GMT+0800 (Taiwan Standard Time)
延伸閱讀
關於作者 {#author}
Claire Chang ｜ 企業 AI 導入與流程轉型顧問。專注於 AI Agent 架構設計、ERP 系統整合與企業 AI 治理。
首次發布：2023-06-26