利用pytorch平台实现数字图像识别任务。 1、 获取数字图像数据集(用Minist数据集); 2、 搭建深度卷积神经网络; 3、 定义各种超参数,损失函数以及优化算法; 4、 网络训练; 5、 性能测试。(测试10张测试集中的图片,画出测试图片,显示每张图片的预测值和真实值,并打印准确率)。你只需写出一个main.py代码即可,注意要用中文写注释,打印文字也要使用中文,注释全面一点。

时间: 2024-02-15 17:01:24 浏览: 171
很高兴回答您的问题。根据您的要求,我为您编写了一个利用PyTorch平台实现数字图像识别任务的main.py代码,如下所示: ```python # 导入所需的库 import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms import torchvision.datasets as datasets import matplotlib.pyplot as plt # 定义超参数 batch_size = 64 learning_rate = 0.001 num_epochs = 10 # 定义数据转换 transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), # 将图像转换为Tensor transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,)) # 标准化图像 ]) # 下载并加载训练数据集 train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, transform=transform, download=True) # 加载测试数据集 test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transform) # 创建数据加载器 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) # 定义深度卷积神经网络 class ConvNet(nn.Module): def __init__(self): super(ConvNet, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 32, kernel_size=5, padding=2) self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=5, padding=2) self.fc1 = nn.Linear(7*7*64, 1024) self.fc2 = nn.Linear(1024, 10) def forward(self, x): x = nn.functional.relu(self.conv1(x)) x = nn.functional.max_pool2d(x, 2) x = nn.functional.relu(self.conv2(x)) x = nn.functional.max_pool2d(x, 2) x = x.view(-1, 7*7*64) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = nn.functional.dropout(x, training=self.training) x = self.fc2(x) return nn.functional.log_softmax(x, dim=1) # 创建模型 model = ConvNet() # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 for epoch in range(num_epochs): for i, (images, labels) in enumerate(train_loader): images = images.requires_grad_() optimizer.zero_grad() outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() if (i+1) % 100 == 0: print('Epoch [{}/{}], Step [{}/{}], Loss: {:.4f}'.format(epoch+1, num_epochs, i+1, len(train_loader), loss.item())) # 测试模型 model.eval() with torch.no_grad(): correct = 0 total = 0 for images, labels in test_loader: outputs = model(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() print('准确率: {:.2f}%'.format(100 * correct / total)) # 画出测试图片并显示预测值和真实值 fig, axes = plt.subplots(2, 5, figsize=(10, 5)) axes = axes.flatten() for i in range(10): img = images[i].numpy().squeeze() axes[i].imshow(img, cmap='gray') axes[i].set_title('预测值: {}, 真实值: {}'.format(predicted[i].item(), labels[i].item())) axes[i].axis('off') plt.show() ``` 注释已经尽量详细了,其中包括数据集的下载、数据转换、模型的定义、损失函数和优化器的选择、模型的训练、模型的测试以及画出测试图片并显示预测值和真实值等步骤。您可以根据实际情况对其进行修改和调整。
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