可以调用任意框架,完成对tiny-imagenet的训练过程和分类预测,用jupyter notebook实现

时间: 2024-06-09 16:07:26 浏览: 22
好的,以下是使用PyTorch框架训练和分类预测tiny-imagenet的步骤: ## 数据准备 1. 下载tiny-imagenet数据集,可以从官网下载:http://cs231n.stanford.edu/tiny-imagenet-200.zip 2. 解压数据集到指定目录下,例如:`/data/tiny-imagenet-200/` 3. 创建训练集、验证集和测试集的目录,例如:`/data/tiny-imagenet-200/train/`、`/data/tiny-imagenet-200/val/`、`/data/tiny-imagenet-200/test/` 4. 在`/data/tiny-imagenet-200/train/`目录下,创建200个子目录,每个子目录的名称为对应类别的名称,例如:`/data/tiny-imagenet-200/train/n01443537/`、`/data/tiny-imagenet-200/train/n01629819/`,并将对应类别的图片放入其对应的子目录中 5. 在`/data/tiny-imagenet-200/val/`目录下,创建`images/`子目录,并将验证集图片放入其中,同时创建`val_annotations.txt`文件,其中每行包含一个图片的文件名和类别标签,例如:`val_0.JPEG n03837869`,其中`n03837869`为类别标签 6. 在`/data/tiny-imagenet-200/test/`目录下,创建`images/`子目录,并将测试集图片放入其中,同时创建`test_annotations.txt`文件,其中每行包含一个图片的文件名 ## 数据预处理 使用PyTorch的`torchvision`模块可以方便地进行数据预处理,以下是数据预处理的代码: ``` python import torchvision.transforms as transforms from torch.utils.data import DataLoader from torchvision.datasets import ImageFolder # 定义训练集的数据预处理 train_transform = transforms.Compose([ transforms.RandomRotation(degrees=15), transforms.RandomHorizontalFlip(p=0.5), transforms.CenterCrop(size=64), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ]) # 定义验证集和测试集的数据预处理 val_test_transform = transforms.Compose([ transforms.CenterCrop(size=64), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ]) # 加载训练集、验证集和测试集 train_dataset = ImageFolder('/data/tiny-imagenet-200/train/', transform=train_transform) val_dataset = ImageFolder('/data/tiny-imagenet-200/val/images/', transform=val_test_transform) test_dataset = ImageFolder('/data/tiny-imagenet-200/test/images/', transform=val_test_transform) # 定义训练集、验证集和测试集的DataLoader train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True, num_workers=4) val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=64, shuffle=False, num_workers=4) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=64, shuffle=False, num_workers=4) ``` ## 模型训练 使用PyTorch可以方便地定义模型和训练过程,以下是模型的定义和训练过程的代码: ``` python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from tqdm import tqdm # 定义模型 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 32, kernel_size=3, padding=1) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(32) self.relu1 = nn.ReLU(inplace=True) self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, padding=1) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(64) self.relu2 = nn.ReLU(inplace=True) self.conv3 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, padding=1) self.bn3 = nn.BatchNorm2d(128) self.relu3 = nn.ReLU(inplace=True) self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.fc1 = nn.Linear(128 * 8 * 8, 1024) self.relu4 = nn.ReLU(inplace=True) self.dropout = nn.Dropout(p=0.5) self.fc2 = nn.Linear(1024, 200) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.bn1(x) x = self.relu1(x) x = self.conv2(x) x = self.bn2(x) x = self.relu2(x) x = self.conv3(x) x = self.bn3(x) x = self.relu3(x) x = self.pool(x) x = x.view(x.size(0), -1) x = self.fc1(x) x = self.relu4(x) x = self.dropout(x) x = self.fc2(x) return x # 定义损失函数和优化器 device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') model = Net().to(device) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01, momentum=0.9) # 训练模型 for epoch in range(10): running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(tqdm(train_loader, desc=f'Epoch {epoch+1}/{10}')): inputs, labels = data inputs, labels = inputs.to(device), labels.to(device) optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() print(f'Epoch {epoch+1} loss: {running_loss / len(train_loader)}') ``` ## 模型评估 使用PyTorch可以方便地进行模型评估,以下是模型评估的代码: ``` python import torch.nn.functional as F correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in tqdm(val_loader, desc='Validation'): images, labels = data images, labels = images.to(device), labels.to(device) outputs = model(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() print(f'Validation accuracy: {100 * correct / total:.2f}%') correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in tqdm(test_loader, desc='Testing'): images, labels = data images, labels = images.to(device), labels.to(device) outputs = model(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() print(f'Test accuracy: {100 * correct / total:.2f}%') ``` 以上就是使用PyTorch框架训练和分类预测tiny-imagenet的完整步骤。

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