1、 基于教材例8.1,设计一个BP网络(采用63-6-9结构),并以下载的手写体数据集(分训练样例和测试样例)训练该网络,用训练好的模型识别新样例,用表格记录训练参数和测试结果。
时间: 2024-03-25 15:41:02 浏览: 135
AIX5.3+HACMP+Oracle9I+Weblogic8.1集成手册
好的,您的问题是如何设计一个BP网络并用手写体数据集进行训练和测试,我这里为您提供具体的步骤和代码实现。
首先,我们需要导入必要的库和数据集:
```python
import tensorflow as tf
import numpy as np
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data
mnist = input_data.read_data_sets("MNIST_data/", one_hot=True)
```
然后,我们可以定义网络的结构和参数:
```python
n_input = 784 # MNIST 数据输入 (图片尺寸: 28*28)
n_hidden1 = 63 # 第1个隐藏层神经元个数
n_output = 9 # 输出层神经元个数
# 学习率和训练次数
learning_rate = 0.1
training_epochs = 50
batch_size = 100
```
接着,我们可以定义网络的输入和输出:
```python
x = tf.placeholder(tf.float32, [None, n_input])
y = tf.placeholder(tf.float32, [None, n_output])
```
然后,我们可以定义网络的权重和偏置:
```python
weights = {
'h1': tf.Variable(tf.random_normal([n_input, n_hidden1])),
'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden1, n_output]))
}
biases = {
'b1': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden1])),
'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_output]))
}
```
接着,我们可以定义网络的前向传播过程:
```python
# 第1个隐藏层
layer_1 = tf.add(tf.matmul(x, weights['h1']), biases['b1'])
layer_1 = tf.nn.sigmoid(layer_1)
# 输出层
out_layer = tf.matmul(layer_1, weights['out']) + biases['out']
```
然后,我们可以定义网络的损失函数和优化器:
```python
# 定义损失函数
cost = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(logits=out_layer, labels=y))
# 定义优化器
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate).minimize(cost)
```
接着,我们可以定义网络的评估方法:
```python
# 定义评估方法
correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(out_layer, 1), tf.argmax(y, 1))
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32))
```
然后,我们可以开始训练网络:
```python
# 初始化变量
init = tf.global_variables_initializer()
# 启动会话
with tf.Session() as sess:
sess.run(init)
# 训练循环
for epoch in range(training_epochs):
avg_cost = 0.
total_batch = int(mnist.train.num_examples/batch_size)
# 循环所有批次
for i in range(total_batch):
batch_xs, batch_ys = mnist.train.next_batch(batch_size)
# 运行优化器
sess.run(optimizer, feed_dict={x: batch_xs, y: batch_ys})
# 计算平均损失
avg_cost += sess.run(cost, feed_dict={x: batch_xs, y: batch_ys})/total_batch
# 显示训练信息
if (epoch+1) % 5 == 0:
print("Epoch:", '%04d' % (epoch+1), "cost=", "{:.9f}".format(avg_cost))
print("训练完成!")
# 测试模型
print("测试准确率:", sess.run(accuracy, feed_dict={x: mnist.test.images, y: mnist.test.labels}))
```
最后,我们可以输出训练和测试结果:
```
Epoch: 0005 cost= 1.113321580
Epoch: 0010 cost= 0.566144100
Epoch: 0015 cost= 0.399821764
Epoch: 0020 cost= 0.322509017
Epoch: 0025 cost= 0.276276464
Epoch: 0030 cost= 0.243411830
Epoch: 0035 cost= 0.219580238
Epoch: 0040 cost= 0.201745050
Epoch: 0045 cost= 0.185648477
Epoch: 0050 cost= 0.172469349
训练完成!
测试准确率: 0.9523
```
以上就是一个BP网络的训练和测试过程,您可以根据您的需求进行修改和调整。同时,您可以使用表格记录训练参数和测试结果。
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