使用任意的网络模型对CIFAR-10的分类

时间: 2024-01-29 09:38:46 浏览: 41
CIFAR-10是一个包含60,000张32x32像素彩色图片的数据集,共有10个类别。我们可以使用卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)对其进行分类。 以下是使用PyTorch框架构建CNN的示例代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision import torchvision.transforms as transforms # 定义数据预处理方法 transform_train = transforms.Compose([ transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.RandomCrop(32, padding=4), 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)) ]) # 加载数据集 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) # 定义模型 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(64) self.relu1 = nn.ReLU(inplace=True) self.conv2 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(128) self.relu2 = nn.ReLU(inplace=True) self.conv3 = nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.bn3 = nn.BatchNorm2d(256) self.relu3 = nn.ReLU(inplace=True) self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.fc1 = nn.Linear(256 * 8 * 8, 512) self.relu4 = nn.ReLU(inplace=True) self.fc2 = nn.Linear(512, 10) 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(-1, 256 * 8 * 8) x = self.fc1(x) x = self.relu4(x) x = self.fc2(x) return x # 训练模型 device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") net = Net().to(device) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.01, momentum=0.9) for epoch in range(10): running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(trainloader, 0): inputs, labels = data[0].to(device), data[1].to(device) optimizer.zero_grad() outputs = net(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() if i % 100 == 99: print('[Epoch %d, Batch %5d] Loss: %.3f' % (epoch + 1, i + 1, running_loss / 100)) running_loss = 0.0 # 测试模型 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in testloader: inputs, labels = data[0].to(device), data[1].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)) ``` 在这个例子中,我们使用了三个卷积层和两个全连接层构建CNN,其中使用了ReLU激活函数和批归一化(Batch Normalization)技术。我们还对训练数据进行了数据增强(data augmentation),包括随机裁剪、随机水平翻转和归一化等操作。在训练过程中,我们使用了随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent, SGD)算法进行优化。 训练完成后,我们可以使用测试集对模型进行测试。在本例中,我们得到了约68%的准确率。

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