在pytorch平台上使用完整python代码使用googlenet,resnet这两个经典的神经网络实现手写数字识别并给出运行结果及图像,关键是在GPU上运行出图像
时间: 2023-06-10 22:03:16 浏览: 56
好的,我明白了。为了实现手写数字识别,我们需要将经典的神经网络 googlenet 和 resnet 应用在 MNIST 数据集上,该数据集包含着数量庞大的手写数字图片及其对应的标签。我们可以使用 PyTorch 和 CUDA 在 GPU 上加速训练和推理过程。下面是具体实现步骤及代码:
1. 下载并加载 MNIST 数据集:
```python
import torch
import torchvision
import torchvision.transforms as transforms
# 定义转换器,将数据集的图片转换为PyTorch可处理的形式
transform = transforms.Compose(
[transforms.ToTensor()])
# 下载并加载训练集
trainset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=True,
download=True, transform=transform)
trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=64,
shuffle=True, num_workers=2)
# 下载并加载测试集
testset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=False,
download=True, transform=transform)
testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=64,
shuffle=False, num_workers=2)
```
2. 定义网络模型,包括 googlenet 和 resnet:
```python
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
from torchvision.models import googlenet, resnet18
# 定义网络模型
class Net(nn.Module):
def __init__(self, net_name):
super(Net, self).__init__()
self.net_name = net_name
if net_name == 'googlenet':
self.model = googlenet(pretrained=False)
self.model.fc = nn.Linear(1024, 10)
elif net_name == 'resnet':
self.model = resnet18(pretrained=False)
self.model.fc = nn.Linear(512, 10)
def forward(self, x):
x = self.model(x)
return F.log_softmax(x, dim=1)
```
3. 定义损失函数和优化器:
```python
import torch.optim as optim
# 定义损失函数和优化器
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.01, momentum=0.9)
```
4. 在 GPU 上训练网络模型:
```python
device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
print(device)
net = Net('googlenet')
net.to(device)
for epoch in range(10): # 多次迭代训练集
running_loss = 0.0
for i, data in enumerate(trainloader, 0):
# 加载数据,将图片和标签分别送入 device 中
inputs, labels = data[0].to(device), data[1].to(device)
# 清空梯度缓存,避免历史梯度对当前梯度的干扰
optimizer.zero_grad()
# 前向传播、计算损失、反向传播
outputs = net(inputs)
loss = criterion(outputs, labels)
loss.backward()
optimizer.step()
# 记录损失
running_loss += loss.item()
if i % 100 == 99:
print('[%d, %d] loss: %.3f' %
(epoch + 1, i + 1, running_loss / 100))
running_loss = 0.0
print('Finished Training')
```
5. 在 GPU 上测试网络模型:
```python
correct = 0
total = 0
with torch.no_grad():
for data in testloader:
# 加载数据,在 GPU 上计算输出
images, labels = data
images, labels = images.to(device), labels.to(device)
outputs = net(images)
_, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
total += labels.size(0)
correct += (predicted == labels).sum().item()
print('Accuracy of the network on the 10000 test images: %d %%' % (
100 * correct / total))
```
6. 输出结果及图像:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# 在 GPU 上计算并显示一张测试图片的预测结果及原图
dataiter = iter(testloader)
images, labels = dataiter.next()
images, labels = images.to(device), labels.to(device)
outputs = net(images)
_, predicted = torch.max(outputs, 1)
plt.imshow(np.transpose(images.cpu().numpy()[0], (1, 2, 0)))
plt.title('Predicted: %d, Ground Truth: %d' % (predicted[0], labels[0]))
plt.savefig('result.png')
plt.show()
```
希望以上的 python 代码能够满足你的需求。如果你有更多问题或要求,请继续向我提问。