编程实现AlexNet网络模型,实现AlexNet网络模型的训练和测试;

时间: 2023-11-22 19:53:06 浏览: 36
首先,需要导入相关的库和数据集,这里使用PyTorch和CIFAR-10数据集。 ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision import torchvision.transforms as transforms # 加载数据集 transform_train = transforms.Compose([ transforms.RandomCrop(32, padding=4), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)), ]) transform_test = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)), ]) trainset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=True, download=True, transform=transform_train) trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=128, shuffle=True, num_workers=2) testset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=False, download=True, transform=transform_test) testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=100, shuffle=False, num_workers=2) ``` 接着,我们可以定义AlexNet网络模型。 ```python class AlexNet(nn.Module): def __init__(self): super(AlexNet, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=11, stride=4, padding=2) self.relu1 = nn.ReLU(inplace=True) self.pool1 = nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2) self.conv2 = nn.Conv2d(64, 192, kernel_size=5, padding=2) self.relu2 = nn.ReLU(inplace=True) self.pool2 = nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2) self.conv3 = nn.Conv2d(192, 384, kernel_size=3, padding=1) self.relu3 = nn.ReLU(inplace=True) self.conv4 = nn.Conv2d(384, 256, kernel_size=3, padding=1) self.relu4 = nn.ReLU(inplace=True) self.conv5 = nn.Conv2d(256, 256, kernel_size=3, padding=1) self.relu5 = nn.ReLU(inplace=True) self.pool3 = nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2) self.fc1 = nn.Linear(256 * 6 * 6, 4096) self.relu6 = nn.ReLU(inplace=True) self.dropout1 = nn.Dropout() self.fc2 = nn.Linear(4096, 4096) self.relu7 = nn.ReLU(inplace=True) self.dropout2 = nn.Dropout() self.fc3 = nn.Linear(4096, 10) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.relu1(x) x = self.pool1(x) x = self.conv2(x) x = self.relu2(x) x = self.pool2(x) x = self.conv3(x) x = self.relu3(x) x = self.conv4(x) x = self.relu4(x) x = self.conv5(x) x = self.relu5(x) x = self.pool3(x) x = x.view(-1, 256 * 6 * 6) x = self.fc1(x) x = self.relu6(x) x = self.dropout1(x) x = self.fc2(x) x = self.relu7(x) x = self.dropout2(x) x = self.fc3(x) return x ``` 接着,我们可以定义损失函数和优化器。 ```python net = AlexNet() device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") net.to(device) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) ``` 最后,我们可以开始训练和测试模型。 ```python for epoch in range(10): # 训练10个epoch running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(trainloader, 0): # 输入数据 inputs, labels = data inputs, labels = inputs.to(device), labels.to(device) # 梯度清零 optimizer.zero_grad() # 前向传播,反向传播,优化权重 outputs = net(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() # 统计损失值 running_loss += loss.item() if i % 200 == 199: # 每200个batch打印一次训练状态 print('[%d, %5d] loss: %.3f' % (epoch + 1, i + 1, running_loss / 200)) running_loss = 0.0 print('Finished Training') # 测试模型 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in testloader: inputs, labels = data inputs, labels = inputs.to(device), labels.to(device) outputs = net(inputs) _, 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)) ``` 这就是使用PyTorch实现AlexNet网络模型的训练和测试的完整代码。

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