pytorch三层全连接层实现手写字母识别方式

yipeiwu_com6年前Python基础

先用最简单的三层全连接神经网络,然后添加激活层查看实验结果,最后加上批标准化验证是否有效

首先根据已有的模板定义网络结构SimpleNet,命名为net.py

import torch
from torch.autograd import Variable
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from torch import nn,optim
from torch.utils.data import DataLoader
from torchvision import datasets,transforms
#定义三层全连接神经网络
class simpleNet(nn.Module):
 def __init__(self,in_dim,n_hidden_1,n_hidden_2,out_dim):#输入维度,第一层的神经元个数、第二层的神经元个数,以及第三层的神经元个数
  super(simpleNet,self).__init__()
  self.layer1=nn.Linear(in_dim,n_hidden_1)
  self.layer2=nn.Linear(n_hidden_1,n_hidden_2)
  self.layer3=nn.Linear(n_hidden_2,out_dim)
 def forward(self,x):
  x=self.layer1(x)
  x=self.layer2(x)
  x=self.layer3(x)
  return x
 
 
#添加激活函数
class Activation_Net(nn.Module):
 def __init__(self,in_dim,n_hidden_1,n_hidden_2,out_dim):
  super(NeutalNetwork,self).__init__()
  self.layer1=nn.Sequential(#Sequential组合结构
  nn.Linear(in_dim,n_hidden_1),nn.ReLU(True))
  self.layer2=nn.Sequential(
  nn.Linear(n_hidden_1,n_hidden_2),nn.ReLU(True))
  self.layer3=nn.Sequential(
  nn.Linear(n_hidden_2,out_dim))
 def forward(self,x):
  x=self.layer1(x)
  x=self.layer2(x)
  x=self.layer3(x)
  return x
#添加批标准化处理模块,皮标准化放在全连接的后面,非线性的前面
class Batch_Net(nn.Module):
 def _init__(self,in_dim,n_hidden_1,n_hidden_2,out_dim):
  super(Batch_net,self).__init__()
  self.layer1=nn.Sequential(nn.Linear(in_dim,n_hidden_1),nn.BatchNormld(n_hidden_1),nn.ReLU(True))
  self.layer2=nn.Sequential(nn.Linear(n_hidden_1,n_hidden_2),nn.BatchNormld(n_hidden_2),nn.ReLU(True))
  self.layer3=nn.Sequential(nn.Linear(n_hidden_2,out_dim))
 def forword(self,x):
  x=self.layer1(x)
  x=self.layer2(x)
  x=self.layer3(x)
  return x
  
  

训练网络,

import torch
from torch.autograd import Variable
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
from torch import nn,optim
from torch.utils.data import DataLoader
from torchvision import datasets,transforms
#定义一些超参数
import net
batch_size=64
learning_rate=1e-2
num_epoches=20
#预处理
data_tf=transforms.Compose(
[transforms.ToTensor(),transforms.Normalize([0.5],[0.5])])#将图像转化成tensor,然后继续标准化,就是减均值,除以方差

#读取数据集
train_dataset=datasets.MNIST(root='./data',train=True,transform=data_tf,download=True)
test_dataset=datasets.MNIST(root='./data',train=False,transform=data_tf)
#使用内置的函数导入数据集
train_loader=DataLoader(train_dataset,batch_size=batch_size,shuffle=True)
test_loader=DataLoader(test_dataset,batch_size=batch_size,shuffle=False)

#导入网络,定义损失函数和优化方法
model=net.simpleNet(28*28,300,100,10)
if torch.cuda.is_available():#是否使用cuda加速
 model=model.cuda()
criterion=nn.CrossEntropyLoss()
optimizer=optim.SGD(model.parameters(),lr=learning_rate)
import net
n_epochs=5
for epoch in range(n_epochs):
 running_loss=0.0
 running_correct=0
 print("epoch {}/{}".format(epoch,n_epochs))
 print("-"*10)
 for data in train_loader:
  img,label=data
  img=img.view(img.size(0),-1)
  if torch.cuda.is_available():
   img=img.cuda()
   label=label.cuda()
  else:
   img=Variable(img)
   label=Variable(label)
  out=model(img)#得到前向传播的结果
  loss=criterion(out,label)#得到损失函数
  print_loss=loss.data.item()
  optimizer.zero_grad()#归0梯度
  loss.backward()#反向传播
  optimizer.step()#优化
  running_loss+=loss.item()
  epoch+=1
  if epoch%50==0:
   print('epoch:{},loss:{:.4f}'.format(epoch,loss.data.item()))
 



训练的结果截图如下:

测试网络

#测试网络
model.eval()#将模型变成测试模式
eval_loss=0
eval_acc=0
for data in test_loader:
 img,label=data
 img=img.view(img.size(0),-1)#测试集不需要反向传播,所以可以在前项传播的时候释放内存,节约内存空间
 if torch.cuda.is_available():
  img=Variable(img,volatile=True).cuda()
  label=Variable(label,volatile=True).cuda()
 else:
  img=Variable(img,volatile=True)
  label=Variable(label,volatile=True)
 out=model(img)
 loss=criterion(out,label)
 eval_loss+=loss.item()*label.size(0)
 _,pred=torch.max(out,1)
 num_correct=(pred==label).sum()
 eval_acc+=num_correct.item()
print('test loss:{:.6f},ac:{:.6f}'.format(eval_loss/(len(test_dataset)),eval_acc/(len(test_dataset))))

训练的时候,还可以加入一些dropout,正则化,修改隐藏层神经元的个数,增加隐藏层数,可以自己添加。

以上这篇pytorch三层全连接层实现手写字母识别方式就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

Python语言描述连续子数组的最大和

题目描述 HZ偶尔会拿些专业问题来忽悠那些非计算机专业的同学。今天测试组开完会后,他又发话了:在古老的一维模式识别中,常常需要计算连续子向量的最大和,当向量全为正数的时候,问题很好解决。...

Centos下实现安装Python3.6和Python2共存

写在前面 centos6.8中默认自带的python版本为python2.6,那么这里需要将其改为python3 下载并解压 官方下载地址为 https://www.python.o...

python实现控制台打印的方法

如下所示: #!/usr/bin/env python import os import sys class CConsole: M_MAP_COLOR = {\ 'COLO...

pycharm打开命令行或Terminal的方法

pycharm打开命令行或Terminal的方法

见图---pycharm左下角点击,就会发现 以上这篇pycharm打开命令行或Terminal的方法就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持【听图阁-...

python使用装饰器作日志处理的方法

装饰器这东西我看了一会儿才明白,在函数外面套了一层函数,感觉和java里的aop功能很像;写了2个装饰器日志的例子, 第一个是不带参数的装饰器用法示例,功能相当于给函数包了层异常处理,第...