使用pytorch实现shufflenetv2做自动识别的智能电子秤的方法及代码

时间: 2023-06-25 11:01:52 浏览: 54
ShuffleNetV2是一种轻量级的神经网络结构,适用于移动设备和嵌入式设备上的计算,较小的模型尺寸可以减少计算资源和存储空间的使用。在智能电子秤中使用ShuffleNetV2可以实现重量的自动识别,具有较高的精度和速度。 以下是使用PyTorch实现ShuffleNetV2的代码示例,其中包含训练和推理过程: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms import torchvision.datasets as datasets from torch.utils.data import DataLoader # 定义ShuffleNetV2网络结构 class ShuffleNetV2(nn.Module): def __init__(self, num_classes=10): super(ShuffleNetV2, self).__init__() self.stage1 = nn.Sequential( nn.Conv2d(1, 24, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(24), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2, padding=1) ) self.stage2 = nn.Sequential( ShuffleUnit(24, 116), ShuffleUnit(116, 116), ShuffleUnit(116, 116) ) self.stage3 = nn.Sequential( ShuffleUnit(116, 232), ShuffleUnit(232, 232), ShuffleUnit(232, 232), ShuffleUnit(232, 232), ShuffleUnit(232, 232) ) self.stage4 = nn.Sequential( ShuffleUnit(232, 464), ShuffleUnit(464, 464), ShuffleUnit(464, 464) ) self.conv5 = nn.Sequential( nn.Conv2d(464, 1024, kernel_size=1, stride=1, padding=0), nn.BatchNorm2d(1024), nn.ReLU(inplace=True) ) self.fc = nn.Linear(1024, num_classes) def forward(self, x): x = self.stage1(x) x = self.stage2(x) x = self.stage3(x) x = self.stage4(x) x = self.conv5(x) x = nn.AdaptiveAvgPool2d(1)(x) x = x.view(x.size(0), -1) x = self.fc(x) return x # 定义ShuffleNetV2的基本单元 class ShuffleUnit(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels): super(ShuffleUnit, self).__init__() self.in_channels = in_channels self.out_channels = out_channels self.stride = 2 if self.in_channels != self.out_channels else 1 self.bottleneck_channels = self.out_channels // 4 self.residual = nn.Sequential( nn.Conv2d(self.in_channels, self.bottleneck_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0), nn.BatchNorm2d(self.bottleneck_channels), nn.ReLU(inplace=True), nn.Conv2d(self.bottleneck_channels, self.bottleneck_channels, kernel_size=3, stride=self.stride, padding=1, groups=self.bottleneck_channels), nn.BatchNorm2d(self.bottleneck_channels), nn.Conv2d(self.bottleneck_channels, self.out_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0), nn.BatchNorm2d(self.out_channels) ) self.shortcut = nn.Sequential() if self.stride == 2: self.shortcut = nn.Sequential( nn.Conv2d(self.in_channels, self.in_channels, kernel_size=3, stride=2, padding=1, groups=self.in_channels), nn.BatchNorm2d(self.in_channels), nn.Conv2d(self.in_channels, self.out_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0), nn.BatchNorm2d(self.out_channels) ) def forward(self, x): residual = self.residual(x) shortcut = self.shortcut(x) out = nn.ReLU(inplace=True)(residual + shortcut) out = channel_shuffle(out, 2) return out # 定义通道混洗操作 def channel_shuffle(x, groups): batchsize, num_channels, height, width = x.data.size() channels_per_group = num_channels // groups x = x.view(batchsize, groups, channels_per_group, height, width) x = torch.transpose(x, 1, 2).contiguous() x = x.view(batchsize, -1, height, width) return x # 定义训练函数 def train(model, device, train_loader, optimizer, criterion, epoch): model.train() for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): data, target = data.to(device), target.to(device) optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = criterion(output, target) loss.backward() optimizer.step() if batch_idx % 100 == 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())) # 定义测试函数 def test(model, device, test_loader, criterion): model.eval() test_loss = 0 correct = 0 with torch.no_grad(): for data, target in test_loader: data, target = data.to(device), target.to(device) output = model(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('\nTest set: Average loss: {:.4f}, Accuracy: {}/{} ({:.0f}%)\n'.format( test_loss, correct, len(test_loader.dataset), 100. * correct / len(test_loader.dataset))) # 定义主函数 def main(): # 设置超参数 batch_size = 64 epochs = 50 lr = 0.01 momentum = 0.9 weight_decay = 1e-4 # 定义数据预处理函数 transform = transforms.Compose([ transforms.Resize((224, 224)), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5,), (0.5,)) ]) # 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) train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) # 定义设备 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") # 定义模型、优化器和损失函数 model = ShuffleNetV2().to(device) optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=lr, momentum=momentum, weight_decay=weight_decay) criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 训练模型 for epoch in range(1, epochs + 1): train(model, device, train_loader, optimizer, criterion, epoch) test(model, device, test_loader, criterion) # 保存模型 torch.save(model.state_dict(), "shufflenetv2.pth") if __name__ == '__main__': main() ``` 以上代码实现了使用ShuffleNetV2网络结构在MNIST数据集上进行训练和测试,其中包括数据预处理、模型定义、优化器和损失函数的设置,以及训练和测试函数的定义。可以根据实际需求对代码进行修改和调整。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Pytorch实现的手写数字mnist识别功能完整示例

主要介绍了Pytorch实现的手写数字mnist识别功能,结合完整实例形式分析了Pytorch模块手写字识别具体步骤与相关实现技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

pytorch 利用lstm做mnist手写数字识别分类的实例

今天小编就为大家分享一篇pytorch 利用lstm做mnist手写数字识别分类的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

使用pytorch实现论文中的unet网络

3. 本质是一个框架,编码部分可以使用很多图像分类网络。 示例代码: import torch import torch.nn as nn class Unet(nn.Module): #初始化参数:Encoder,Decoder,bridge #bridge默认值为无,如果有参数传入,则...
recommend-type

使用pytorch实现可视化中间层的结果

今天小编就为大家分享一篇使用pytorch实现可视化中间层的结果,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

使用anaconda安装pytorch的实现步骤

主要介绍了使用anaconda安装pytorch的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

用 Python 画一个可以动的爱心

好的,我可以帮助您使用Python来绘制一个动态的爱心。您可以使用turtle库来实现。以下是实现代码: ```python import turtle import math # 设置画布和画笔 canvas = turtle.Screen() canvas.bgcolor("black") pencil = turtle.Turtle() pencil.speed(0) pencil.color("red", "pink") pencil.pensize(3) # 定义爱心函数 def draw_love(heart_size, x_offset=0, y_offset=0):
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。