cnn手写数字识别pytorch

时间: 2023-09-12 10:03:21 浏览: 35
你可以使用PyTorch来实现CNN(卷积神经网络)手写数字识别。以下是一个简单的示例代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.datasets as datasets import torchvision.transforms as transforms # 定义CNN模型 class CNN(nn.Module): def __init__(self): super(CNN, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 32, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.relu = nn.ReLU() self.maxpool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2) self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.fc1 = nn.Linear(64*7*7, 128) self.fc2 = nn.Linear(128, 10) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.relu(x) x = self.maxpool(x) x = self.conv2(x) x = self.relu(x) x = self.maxpool(x) x = x.view(x.size(0), -1) x = self.fc1(x) x = self.relu(x) x = self.fc2(x) return x # 加载MNIST数据集 train_dataset = datasets.MNIST(root='data', train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True) test_dataset = datasets.MNIST(root='data', train=False, transform=transforms.ToTensor()) # 定义训练和测试数据加载器 batch_size = 64 train_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) # 初始化模型和优化器 model = CNN() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) # 训练模型 num_epochs = 10 device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') model.to(device) for epoch in range(num_epochs): for batch_idx, (data, targets) in enumerate(train_loader): data = data.to(device) targets = targets.to(device) # 前向传播 scores = model(data) loss = criterion(scores, targets) # 反向传播和优化 optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() print(f'Epoch {epoch+1}/{num_epochs}, Loss: {loss.item():.4f}') # 在测试集上评估模型 def test_model(model, test_loader): model.eval() num_correct = 0 num_samples = 0 with torch.no_grad(): for data, targets in test_loader: data = data.to(device) targets = targets.to(device) scores = model(data) _, predictions = scores.max(1) num_correct += (predictions == targets).sum() num_samples += predictions.size(0) accuracy = num_correct / num_samples print(f'Test Accuracy: {accuracy*100:.2f}%') test_model(model, test_loader) ``` 这是一个简单的CNN模型,可用于MNIST手写数字识别任务。你可以根据需要调整模型结构和超参数来提高准确率。

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要实现CNN手写字符识别,可以按照以下步骤进行: 1. 准备数据集:下载MNIST数据集并进行预处理,将图像转换为张量并进行归一化处理。 2. 定义模型:使用PyTorch构建CNN模型,包括卷积层、池化层、全连接层等。 3. 训练模型:定义损失函数和优化器,并使用训练集对模型进行训练。 4. 评估模型:使用测试集对模型进行评估,计算准确率等指标。 5. 使用模型:使用训练好的模型对新的手写字符图像进行识别。 以下是一个简单的CNN手写字符识别的PyTorch代码示例: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torchvision import datasets, transforms # 定义数据预处理 transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,)) ]) # 加载数据集 train_dataset = datasets.MNIST('data', train=True, download=True, transform=transform) test_dataset = datasets.MNIST('data', train=False, download=True, transform=transform) # 定义模型 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 10, kernel_size=5) self.conv2 = nn.Conv2d(10, 20, kernel_size=5) self.fc1 = nn.Linear(320, 50) self.fc2 = nn.Linear(50, 10) def forward(self, x): x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv1(x), 2)) x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv2(x), 2)) x = x.view(-1, 320) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return nn.functional.log_softmax(x, dim=1) model = Net() # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01, momentum=0.5) # 训练模型 def train(epoch): model.train() for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): 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())) # 评估模型 def test(): model.eval() test_loss = 0 correct = 0 with torch.no_grad(): for data, target in test_loader: 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('Test set: Average loss: {:.4f}, Accuracy: {}/{} ({:.0f}%)'.format( test_loss, correct, len(test_loader.dataset), 100. * correct / len(test_loader.dataset))) # 加载数据集 train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(test_dataset, batch_size=1000, shuffle=True) # 训练模型 for epoch in range(1, 11): train(epoch) test()
CNN手写数字识别项目是一个基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network)的图像分类任务。该项目的目标是训练一个模型,能够准确地识别手写数字图像。 项目的主要步骤如下: 1. 数据收集与预处理:收集大量的手写数字图像数据集,包括数字0到9的样本。然后对图像进行预处理,包括图像大小调整、灰度化、归一化等操作,以便用于训练模型。 2. 构建卷积神经网络模型:使用深度学习框架(如TensorFlow、PyTorch等),构建一个卷积神经网络模型。该模型通常包含多个卷积层、池化层和全连接层,以提取图像中的特征并进行分类。 3. 模型训练:使用预处理后的数据集,将数据划分为训练集和验证集。然后使用训练集对模型进行训练,通过反向传播算法来优化模型参数。在训练过程中,可以使用一些技巧,如学习率调整、正则化等来提高模型的性能。 4. 模型评估与调优:使用验证集对训练好的模型进行评估,计算准确率等指标。根据评估结果,可以对模型进行调优,如调整网络结构、增加训练数据等。 5. 模型应用与部署:在模型训练完成后,可以使用测试集进行最终的评估,以评估模型在未见过的数据上的性能。然后可以将模型部署到实际应用中,如手机APP、网页应用等,实现手写数字识别的功能。 总结来说,CNN手写数字识别项目通过构建卷积神经网络模型,训练并优化该模型,最终实现对手写数字图像的准确识别。
以下是一个基于PyTorch的手写数字识别代码。这个代码使用的是一个基于MNIST数据集的卷积神经网络模型。 python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms from torchvision.datasets import MNIST from torch.utils.data import DataLoader # 定义卷积神经网络模型 class CNN(nn.Module): def __init__(self): super(CNN, self).__init__() self.layer1 = nn.Sequential( nn.Conv2d(1, 16, kernel_size=5, padding=2), nn.BatchNorm2d(16), nn.ReLU(), nn.MaxPool2d(2)) self.layer2 = nn.Sequential( nn.Conv2d(16, 32, kernel_size=5, padding=2), nn.BatchNorm2d(32), nn.ReLU(), nn.MaxPool2d(2)) self.fc = nn.Linear(7 * 7 * 32, 10) def forward(self, x): out = self.layer1(x) out = self.layer2(out) out = out.view(out.size(0), -1) out = self.fc(out) return out # 加载数据集 transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,)) ]) train_data = MNIST(root='./data', train=True, transform=transform, download=True) train_loader = DataLoader(train_data, batch_size=100, shuffle=True) # 定义模型、损失函数和优化器 model = CNN() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) # 训练模型 for epoch in range(10): running_loss = 0.0 for i, (inputs, labels) in enumerate(train_loader): optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() if (i+1) % 100 == 0: print('Epoch [%d/%d], Iter [%d/%d] Loss: %.4f' % (epoch+1, 10, i+1, len(train_data)//100, running_loss/100)) running_loss = 0.0 # 保存模型 torch.save(model.state_dict(), 'model.pth') 在训练完模型后,我们可以使用以下代码来测试我们的模型: python import torch import torchvision.transforms as transforms from PIL import Image # 加载模型 model = CNN() model.load_state_dict(torch.load('model.pth')) # 图像预处理 transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,)) ]) # 加载测试图像 image_path = 'test_image.png' image = Image.open(image_path).convert('L') image = transform(image) image = image.unsqueeze(0) # 使用模型进行预测 output = model(image) _, predicted = torch.max(output.data, 1) # 输出预测结果 print('Predicted Digit:', predicted.item()) 在这个代码中,我们将一张手写数字的图像作为输入,使用我们训练好的模型来进行预测,并输出预测结果。
你可以按照以下步骤在PyTorch中实现CNN手写数字识别,包括使用CSV文件进行数据读取、保存和加载模型: 1. 导入所需的库和模块: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import pandas as pd from torch.utils.data import DataLoader, Dataset 2. 创建一个自定义的数据集类,用于读取CSV文件中的数据: python class DigitDataset(Dataset): def __init__(self, csv_file): self.data = pd.read_csv(csv_file) def __len__(self): return len(self.data) def __getitem__(self, idx): image = self.data.iloc[idx, 1:].values.reshape(28, 28).astype('float32') / 255.0 label = self.data.iloc[idx, 0] return image, label 3. 定义CNN模型: python class CNN(nn.Module): def __init__(self): super(CNN, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 16, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.relu1 = nn.ReLU() self.pool1 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2) self.conv2 = nn.Conv2d(16, 32, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.relu2 = nn.ReLU() self.pool2 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2) self.fc = nn.Linear(7*7*32, 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 = x.view(x.size(0), -1) x = self.fc(x) return x 4. 定义训练函数和测试函数: python def train(model, train_loader, criterion, optimizer): model.train() for images, labels in train_loader: optimizer.zero_grad() outputs = model(images.unsqueeze(1)) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() def test(model, test_loader): model.eval() correct = 0 with torch.no_grad(): for images, labels in test_loader: outputs = model(images.unsqueeze(1)) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) correct += (predicted == labels).sum().item() accuracy = correct / len(test_loader.dataset) return accuracy 5. 加载数据集并创建数据加载器: python train_dataset = DigitDataset('train.csv') test_dataset = DigitDataset('test.csv') train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=64, shuffle=False) 6. 创建CNN模型实例、损失函数和优化器: python model = CNN() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) 7. 进行训练和测试: python num_epochs = 10 for epoch in range(num_epochs): train(model, train_loader, criterion, optimizer) accuracy = test(model, test_loader) print(f'Epoch {epoch+1}, Test Accuracy: {accuracy}') torch.save(model.state_dict(), 'digit_model.pt') 8. 加载保存的模型并进行预测: python model = CNN() model.load_state_dict(torch.load('digit_model.pt')) # 假设有一个名为image的张量用于预测 output = model(image.unsqueeze(0).unsqueeze(0)) _, predicted = torch.max(output.data, 1) print(f'Predicted digit: {predicted.item()}') 这就是使用CSV文件进行手写数字识别的基本步骤。你可以根据自己的需求进行修改和优化。
好的,下面是利用 PyTorch 构建 CNN 实现手写数字识别的代码: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision import torchvision.transforms as transforms # 定义变换 transform = transforms.Compose( [transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5,), (0.5,))]) # 加载数据集 trainset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform) trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=4, shuffle=True, num_workers=2) testset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=False, download=True, transform=transform) testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=4, shuffle=False, num_workers=2) # 定义网络模型 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 6, 5) self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2) self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, 5) self.fc1 = nn.Linear(16 * 4 * 4, 120) self.fc2 = nn.Linear(120, 84) self.fc3 = nn.Linear(84, 10) def forward(self, x): x = self.pool(torch.relu(self.conv1(x))) x = self.pool(torch.relu(self.conv2(x))) x = x.view(-1, 16 * 4 * 4) x = torch.relu(self.fc1(x)) x = torch.relu(self.fc2(x)) x = self.fc3(x) return x net = Net() # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) # 训练网络 for epoch in range(2): # 多次遍历数据集 running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(trainloader, 0): # 获取输入 inputs, labels = data # 梯度清零 optimizer.zero_grad() # 正向传播,反向传播,优化 outputs = net(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() # 打印统计信息 running_loss += loss.item() if i % 2000 == 1999: # 每 2000 个小批量数据打印一次 print('[%d, %5d] loss: %.3f' % (epoch + 1, i + 1, running_loss / 2000)) running_loss = 0.0 print('Finished Training') # 在测试集上测试网络 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in testloader: images, labels = data 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)) 这个代码会下载MNIST数据集,使用了一个两层卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)来训练手写数字识别模型,并在测试集上进行测试,输出模型在测试集上的准确率。
PyTorch是一个开源的机器学习框架,可以用于构建深度学习模型。手写数字识别是一个常见的机器学习任务,可以使用PyTorch来实现。 首先,你需要准备训练和测试数据集。在PyTorch中,可以使用TorchVision库来加载和预处理数据。通过使用TorchVision的transforms模块,你可以对图像进行各种处理,比如转换为张量、裁剪或标准化。\[1\] 接下来,你可以使用TorchVision提供的MNIST数据集,它包含了大量的手写数字图像和对应的标签。你可以使用torchvision.datasets.MNIST来加载数据集,并使用transforms.Compose来组合多个数据处理操作。\[3\] 然后,你可以定义一个神经网络模型来进行手写数字识别。你可以使用PyTorch的torch.nn模块来构建模型。可以选择使用卷积神经网络(CNN)来提取图像特征,并使用全连接层进行分类。你可以定义一个继承自torch.nn.Module的类,并在其中定义模型的结构和前向传播方法。 在训练过程中,你可以使用PyTorch的torch.optim模块来选择优化算法,并使用torch.nn模块中的损失函数来计算模型的损失。通过迭代训练数据集,不断调整模型的参数,使得模型能够更好地预测手写数字。 最后,你可以使用训练好的模型对测试数据进行预测,并评估模型的性能。可以使用torch.utils.data.DataLoader来加载测试数据集,并使用模型的forward方法来进行预测。可以使用准确率等指标来评估模型的性能。 综上所述,你可以使用PyTorch来实现手写数字识别任务。通过加载和预处理数据集,定义模型结构,选择优化算法和损失函数,迭代训练数据集,最终得到一个能够准确预测手写数字的模型。 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [使用Pytorch实现手写数字识别](https://blog.csdn.net/Jennifer_Love_Frank/article/details/120162483)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [用PyTorch实现MNIST手写数字识别(非常详细)](https://blog.csdn.net/sxf1061700625/article/details/105870851)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
基于CNN的手写数字识别是一种利用卷积神经网络来实现的技术。卷积神经网络是一种深度学习的神经网络结构,主要用于图像处理和模式识别任务。它通过多层卷积和池化层来提取图像的特征,并通过全连接层进行分类。在手写数字识别中,CNN可以学习到不同笔画和形状的特征,从而准确地识别手写数字。 CNN的基本原理是通过卷积层和池化层来提取图像的局部特征。卷积层使用一组可学习的滤波器对输入图像进行卷积操作,从而得到一系列的特征图。这些特征图表示了不同位置的图像局部特征。池化层则用于降低特征图的维度,减少计算量,并保留重要的特征。最后,通过全连接层将提取到的特征进行分类。 在基于CNN的手写数字识别中,训练过程通常包括以下几个步骤:首先,准备一个包含大量手写数字样本的数据集,例如MNIST数据集。然后,通过将样本输入到CNN中,利用反向传播算法来优化网络参数,使得网络能够准确地识别手写数字。最后,使用训练好的CNN模型对新的手写数字进行识别。 基于CNN的手写数字识别在实际应用中取得了很好的效果。它可以广泛应用于自动化识别、验证码识别、银行支票处理等领域。通过不断优化网络结构和算法,基于CNN的手写数字识别技术将会有更广泛的应用前景。\[1\]\[2\]\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [基于卷积神经网络(cnn)的手写数字识别(PyTorch)](https://blog.csdn.net/m0_53675977/article/details/128240310)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
手写数字识别是一项常见的机器学习任务,可以使用PyTorch库来实现。首先,我们需要准备手写数字的数据集,比如MNIST数据集,它包含大量的手写数字图片和对应的标签。然后,我们可以使用PyTorch提供的数据加载和预处理工具来加载数据集,并将图片转换成张量,标签转换成对应的数字。 接下来,我们可以构建一个卷积神经网络(CNN)模型来进行手写数字识别。在PyTorch中,我们可以使用nn.Module类来定义神经网络模型,通过继承这个类并重写forward方法来定义模型的前向传播过程。我们可以使用一些常见的卷积层、池化层和全连接层来构建我们的CNN模型,同时也可以添加一些激活函数和正则化方法来提高模型的性能。 在模型定义好之后,我们可以使用PyTorch提供的优化器和损失函数来进行模型训练。我们可以使用反向传播算法来更新模型的参数,通过调整参数来最小化损失函数。在训练过程中,我们也可以使用一些常见的训练技巧,比如学习率衰减、批量归一化等来提高模型的收敛速度和准确率。 最后,我们可以使用训练好的模型来进行手写数字识别。我们可以将手写数字图片输入到模型中,模型会输出对应的数字标签,我们可以对这个标签进行解码,得到我们识别出的手写数字。通过不断优化模型和参数,我们可以实现准确率较高的手写数字识别模型。
要将CNN手写数字识别系统项目部署起来,你可以按照以下步骤进行: 1. 准备模型:确保你已经训练好了CNN模型并保存了模型的权重和参数。你可以使用深度学习框架(如TensorFlow或PyTorch)提供的保存和加载模型的函数。 2. 创建用户界面或API:根据你的需求和技术选择,创建一个用户界面或API来接收用户输入的手写数字图像,并提供识别结果。你可以使用Web框架(如Flask或Django)来创建一个简单的网页应用,或者使用API开发工具(如FastAPI或Node.js)来创建一个后端API。 3. 图像预处理:在用户界面或API中,对用户输入的手写数字图像进行预处理,以确保与训练模型时的预处理步骤相匹配。这通常包括图像尺寸调整、灰度化和标准化。 4. 加载模型和预测:在用户界面或API中,加载训练好的CNN模型,并将预处理后的图像输入到模型中进行预测。模型会输出一个预测结果,表示图像中的数字。 5. 返回结果:将模型的预测结果返回给用户界面或API的调用者。你可以将识别结果直接显示在网页上,或者作为API的响应数据返回给调用者。 6. 部署应用:将用户界面或API部署到一个合适的服务器或云平台上,以便用户可以访问和使用你的手写数字识别系统。确保你的服务器环境配置正确,并具备足够的计算资源和带宽来支持用户的请求。 7. 测试和优化:在部署后,进行系统测试以确保一切正常工作。如果发现问题或性能不佳,可以根据实际情况对模型或部署进行优化和调整。 这些步骤可以帮助你将CNN手写数字识别系统项目成功部署,并提供给用户使用。根据具体需求和技术选择,你可能需要进行一些自定义和调整。
PyTorch是一种基于Python的深度学习框架,可以用于训练神经网络并实现各种机器学习任务,包括手写数字识别。下面是一个简单的PyTorch手写数字识别的示例: 首先,我们需要导入需要的库和模块: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.autograd import Variable from torchvision import datasets, transforms 然后,我们定义一个类来构建我们的神经网络模型。在这个例子中,我们使用一个简单的卷积神经网络(CNN)模型: python class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 10, kernel_size=5) self.conv2 = nn.Conv2d(10, 20, kernel_size=5) self.fc1 = nn.Linear(320, 50) self.fc2 = nn.Linear(50, 10) def forward(self, x): x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv1(x), 2)) x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv2(x), 2)) x = x.view(-1, 320) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return nn.functional.log_softmax(x, dim=1) 接下来,我们设置一些超参数并加载MNIST数据集: python batch_size = 64 learning_rate = 0.01 momentum = 0.5 train_dataset = datasets.MNIST(root='./data/', train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True) test_dataset = datasets.MNIST(root='./data/', train=False, transform=transforms.ToTensor()) train_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) 然后,我们实例化我们的模型和优化器: python model = Net() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=learning_rate, momentum=momentum) 接下来,我们定义训练和测试函数: python def train(epoch): model.train() for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): data, target = Variable(data), Variable(target) optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = nn.functional.nll_loss(output, target) loss.backward() optimizer.step() if batch_idx % 10 == 0: print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format( epoch, batch_idx * len(data), len(train_loader.dataset), 100. * batch_idx / len(train_loader), loss.data[0])) def test(): model.eval() test_loss = 0 correct = 0 for data, target in test_loader: data, target = Variable(data, volatile=True), Variable(target) output = model(data) test_loss += nn.functional.nll_loss(output, target, size_average=False).data[0] pred = output.data.max(1, keepdim=True)[1] correct += pred.eq(target.data.view_as(pred)).cpu().sum() 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))) 最后,我们开始训练和测试我们的模型: python for epoch in range(1, 10): train(epoch) test() 这个示例代码训练了一个简单的CNN模型来对MNIST数据集中的手写数字进行分类。在训练了10个epoch之后,模型的测试准确率约为98%左右。你也可以尝试调整超参数和网络结构来改进模型的性能。
要实现手写数字识别,可以使用PyTorch框架。以下是一个简单的实现步骤: 1. 准备数据集:可以使用MNIST数据集,其中包含了大量的手写数字图片和对应的标签。 2. 定义模型:可以使用卷积神经网络(CNN)来实现手写数字识别。在PyTorch中,可以使用nn.Module来定义模型。 3. 定义损失函数:可以使用交叉熵损失函数来计算模型预测结果与真实标签之间的差异。 4. 定义优化器:可以使用随机梯度下降(SGD)优化器来更新模型参数。 5. 训练模型:将数据集分为训练集和测试集,使用训练集对模型进行训练,并使用测试集对模型进行评估。 6. 预测结果:使用训练好的模型对新的手写数字图片进行预测。 以下是一个简单的代码示例: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torchvision import datasets, transforms # 准备数据集 transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,)) ]) train_dataset = datasets.MNIST('data', train=True, download=True, transform=transform) test_dataset = datasets.MNIST('data', train=False, download=True, transform=transform) train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(test_dataset, batch_size=64, shuffle=True) # 定义模型 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 10, kernel_size=5) self.conv2 = nn.Conv2d(10,20, kernel_size=5) self.fc1 = nn.Linear(320, 50) self.fc2 = nn.Linear(50, 10) def forward(self, x): x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv1(x),2)) x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv2(x), 2)) x = x.view(-1, 320) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return nn.functional.log_softmax(x, dim=1) model = Net() # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01, momentum=0.5) # 训练模型 def train(epoch): model.train() for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = criterion(output, target) loss.backward() optimizer.step() if batch_idx % 10 == 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())) def test(): model.eval() test_loss = 0 correct = 0 with torch.no_grad(): for data, target in test_loader: 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('Test set: Average loss: {:.4f}, Accuracy: {}/{} ({:.0f}%)'.format( test_loss, correct, len(test_loader.dataset), 100. * correct / len(test_loader.dataset))) for epoch in range(1, 11): train(epoch) test() # 预测结果 def predict(image): model.eval() with torch.no_grad(): output = model(image) pred = output.argmax(dim=1, keepdim=True) return pred.item() image = torch.randn(1, 1, 28, 28) print(predict(image))

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