MNIST数据集手写体数字识别的例子,记录所有识别错误的图片信息,并且将所有识别错误的图片单独保存在一个指定的文件夹内,要求使用gpu版本的pytorch进行处理,目前目录下有mnist数据集,要求代码直接能运行。
时间: 2024-05-04 14:17:48 浏览: 75
好的,我可以为您提供示例代码。
首先,您需要安装PyTorch和torchvision。如果您的计算机上有GPU,最好安装GPU版本的PyTorch,以提高训练速度。
然后,您可以使用以下代码来加载MNIST数据集并进行训练和测试:
``` python
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
import torchvision.transforms as transforms
import torchvision.datasets as datasets
# 定义变换
transform = transforms.Compose([
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,))
])
# 加载数据集
train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform)
test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, download=True, transform=transform)
# 定义数据加载器
train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True)
test_loader = torch.utils.data.DataLoader(test_dataset, batch_size=64, shuffle=False)
# 定义模型
class Net(nn.Module):
def __init__(self):
super(Net, self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(1, 10, kernel_size=5)
self.conv2 = nn.Conv2d(10, 20, kernel_size=5)
self.fc1 = nn.Linear(320, 50)
self.fc2 = nn.Linear(50, 10)
def forward(self, x):
x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv1(x), 2))
x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv2(x), 2))
x = x.view(-1, 320)
x = nn.functional.relu(self.fc1(x))
x = self.fc2(x)
return nn.functional.log_softmax(x, dim=1)
net = Net().cuda()
# 定义损失函数和优化器
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.01, momentum=0.5)
# 训练函数
def train(epoch):
net.train()
for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader):
data, target = data.cuda(), target.cuda()
optimizer.zero_grad()
output = net(data)
loss = criterion(output, target)
loss.backward()
optimizer.step()
if batch_idx % 10 == 0:
print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format(
epoch, batch_idx * len(data), len(train_loader.dataset),
100. * batch_idx / len(train_loader), loss.item()))
# 测试函数
def test():
net.eval()
test_loss = 0
correct = 0
with torch.no_grad():
for data, target in test_loader:
data, target = data.cuda(), target.cuda()
output = net(data)
test_loss += criterion(output, target).item()
pred = output.argmax(dim=1, keepdim=True)
correct += pred.eq(target.view_as(pred)).sum().item()
test_loss /= len(test_loader.dataset)
print('Test set: Average loss: {:.4f}, Accuracy: {}/{} ({:.0f}%)'.format(
test_loss, correct, len(test_loader.dataset),
100. * correct / len(test_loader.dataset)))
return 100. * correct / len(test_loader.dataset)
# 训练模型
best_acc = 0
for epoch in range(1, 11):
train(epoch)
acc = test()
if acc > best_acc:
best_acc = acc
torch.save(net.state_dict(), 'mnist_cnn.pt')
# 加载模型
net.load_state_dict(torch.load('mnist_cnn.pt'))
# 遍历测试集并记录错误的图片信息
error_images = []
for data, target in test_loader:
data, target = data.cuda(), target.cuda()
output = net(data)
pred = output.argmax(dim=1, keepdim=True)
for i in range(len(target)):
if pred[i] != target[i]:
error_images.append(data[i])
# 保存错误的图片
for i, image in enumerate(error_images):
torchvision.utils.save_image(image, f'error_images/{i}.png')
```
上述代码中,我们定义了一个卷积神经网络来进行手写数字识别,并使用SGD优化器进行训练。训练过程中,我们记录了每个epoch的测试准确率,并在测试准确率最高的时候保存模型。
在训练完成后,我们遍历测试集并记录所有错误的图片信息,并将这些错误的图片单独保存到一个文件夹中。
注意,为了使用GPU加速,我们将模型和数据都移动到了GPU上,这可以通过调用`.cuda()`方法来实现。如果您的计算机上没有GPU,可以将`.cuda()`替换为`.cpu()`。
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