设计一个五层的全连接神经网络(命名为model6),实现对数据集MNIST数据集分类。 要求:1) batchsize=32, learning_rate = 1e-2,epochs=100, 中间层神经元依次为400,300,200,100. 2) 隐层含有ReLU()和批标准化函数。

时间: 2024-03-10 14:48:54 浏览: 16
好的,以下是代码实现: ``` import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.utils.data import DataLoader from torchvision.datasets import MNIST from torchvision.transforms import ToTensor from torch.utils.data import random_split # 定义模型 class Model6(nn.Module): def __init__(self): super(Model6, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(784, 400) self.bn1 = nn.BatchNorm1d(400) self.relu1 = nn.ReLU() self.fc2 = nn.Linear(400, 300) self.bn2 = nn.BatchNorm1d(300) self.relu2 = nn.ReLU() self.fc3 = nn.Linear(300, 200) self.bn3 = nn.BatchNorm1d(200) self.relu3 = nn.ReLU() self.fc4 = nn.Linear(200, 100) self.bn4 = nn.BatchNorm1d(100) self.relu4 = nn.ReLU() self.fc5 = nn.Linear(100, 10) def forward(self, x): x = x.view(x.size(0), -1) x = self.relu1(self.bn1(self.fc1(x))) x = self.relu2(self.bn2(self.fc2(x))) x = self.relu3(self.bn3(self.fc3(x))) x = self.relu4(self.bn4(self.fc4(x))) x = self.fc5(x) return x # 定义超参数 batch_size = 32 learning_rate = 1e-2 epochs = 100 # 加载数据集 dataset = MNIST(root='data/', train=True, transform=ToTensor(), download=True) train_ds, val_ds = random_split(dataset, [50000, 10000]) train_loader = DataLoader(train_ds, batch_size=batch_size, shuffle=True) val_loader = DataLoader(val_ds, batch_size=batch_size) # 初始化模型、损失函数和优化器 model = Model6() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 for epoch in range(epochs): train_loss = 0.0 train_correct = 0 for images, labels in train_loader: optimizer.zero_grad() outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() train_loss += loss.item() * images.size(0) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) train_correct += (predicted == labels).sum().item() train_loss /= len(train_loader.dataset) train_accuracy = 100.0 * train_correct / len(train_loader.dataset) # 在验证集上测试模型 val_loss = 0.0 val_correct = 0 with torch.no_grad(): for images, labels in val_loader: outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) val_loss += loss.item() * images.size(0) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) val_correct += (predicted == labels).sum().item() val_loss /= len(val_loader.dataset) val_accuracy = 100.0 * val_correct / len(val_loader.dataset) # 输出训练和验证的损失和准确率 print('Epoch [{}/{}], Train Loss: {:.4f}, Train Accuracy: {:.2f}%, Val Loss: {:.4f}, Val Accuracy: {:.2f}%' .format(epoch+1, epochs, train_loss, train_accuracy, val_loss, val_accuracy)) ``` 这个模型有五个全连接层,中间四层有批标准化和ReLU激活函数,最后一层是输出层,没有激活函数。训练过程中使用了随机梯度下降优化器和交叉熵损失函数。在每个 epoch 结束后,会在训练集和验证集上测试模型,并输出训练和验证的损失和准确率。

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