读取本地数据实现中文数字识别并至少运用一种神经网络代码

时间: 2024-03-23 10:41:46 浏览: 93
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使用神经网络实现数字识别

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好的,我可以帮你回答这个问题!首先,中文数字识别可以使用深度学习技术来实现。其中,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)是一种常用的神经网络结构,尤其适合图像识别任务。 在这里,我以Python语言为例,介绍如何使用CNN来实现中文数字识别,并读取本地数据。具体的代码如下: ```python import numpy as np import os from PIL import Image from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Dropout, Flatten, Conv2D, MaxPooling2D # 读取本地数据 def load_data(): data = [] label = [] for i in range(10): dir = './data/{}'.format(i) for filename in os.listdir(dir): img = Image.open(os.path.join(dir, filename)) img = img.convert('L') img = img.resize((28, 28)) arr = np.array(img) data.append(arr) label.append(i) data = np.array(data) label = np.array(label) return data, label # 构建CNN模型 def create_model(): model = Sequential() model.add(Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation='relu', input_shape=(28, 28, 1))) model.add(Conv2D(64, (3, 3), activation='relu')) model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))) model.add(Dropout(0.25)) model.add(Flatten()) model.add(Dense(128, activation='relu')) model.add(Dropout(0.5)) model.add(Dense(10, activation='softmax')) model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam', metrics=['accuracy']) return model # 训练CNN模型 def train_model(model, data, label): data = data.reshape(data.shape[0], 28, 28, 1) data = data.astype('float32') data /= 255 label = np.eye(10)[label] model.fit(data, label, batch_size=128, epochs=10, validation_split=0.2) # 加载数据并训练模型 data, label = load_data() model = create_model() train_model(model, data, label) ``` 在上面的代码中,我们首先定义了一个`load_data`函数,用于读取本地数据。具体来说,我们将所有的中文数字图片存储在`./data/`目录下,每个数字对应一个子目录,该子目录下存储了所有该数字的图片。然后,我们使用PIL库中的`Image`模块来读取图片,并将其转化为`numpy`数组的形式。最后,我们将所有的图片数据和对应的标签分别存储在`data`和`label`两个`numpy`数组中,并返回。 接着,我们定义了一个`create_model`函数,用于构建CNN模型。该模型包括两个卷积层、一个最大池化层、两个Dropout层和两个全连接层。其中,第一个卷积层包括32个3x3大小的卷积核,第二个卷积层包括64个3x3大小的卷积核。两个卷积层都使用ReLU激活函数。最大池化层使用2x2的池化核。两个Dropout层的丢弃率分别为0.25和0.5。两个全连接层分别包含128和10个神经元,其中第二个全连接层使用softmax激活函数。模型的损失函数使用交叉熵,优化器使用Adam,评估指标使用准确率。 最后,我们定义了一个`train_model`函数,用于训练CNN模型。在该函数中,我们首先将数据reshape为4维张量,并将其转化为浮点型,并进行归一化处理。然后,我们将标签转化为one-hot编码。接着,我们使用`fit`函数来训练模型,其中,batch size为128,迭代10轮,验证集占比为0.2。 需要注意的是,上述代码中的CNN模型只是一个简单的示例,实际上如果要训练一个更加准确的中文数字识别模型,还需要进行更加精细的调参和优化。
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function Hopfield() tic clc; %定义个目标向量 数字5的点阵表示: t5=[-1 -1 -1 -1 -1 -1 1;-1 -1 -1 -1 -1 -1 1;-1 -1 1 1 1 1 1;... -1 -1 1 1 1 1 1;1 -1 -1 -1 -1 1 1;1 1 1 1 1 -1 -1;... 1 1 1 1 1 -1 -1;-1 -1 -1 -1 -1 1 1]';构成这个数字部分的用1表示,否则用-1表示 t7=[-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1;-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1;1 1 1 1 1 -1 -1;... 1 1 1 1 1 -1 -1;1 1 1 1 1 -1 -1;1 1 1 -1 -1 1 1;... 1 1 1 -1 -1 1 1;1 1 1 -1 -1 1 1]'; t4=[-1 -1 1 1 -1 -1 1;-1 -1 1 1 -1 -1 1;-1 -1 1 1 -1 -1 1;... -1 -1 1 1 -1 -1 1;-1 -1 -1 -1 -1 -1 1;-1 -1 -1 -1 -1 -1 1;... 1 1 1 1 -1 -1 1; 1 1 1 1 -1 -1 1;]'; t9=[1 1 1 -1 -1 1 1;1 -1 -1 1 1 -1 -1;1 -1 -1 1 1 -1 -1;... 1 -1 -1 1 1 -1 -1;1 1 -1 -1 -1 -1 -1;1 1 1 1 1 -1 -1;... 1 1 1 1 1 -1 -1;1 1 1 1 1 -1 -1]'; T=[t2 t5 t4 t9]; %形成总的目标向量,设定网络的目标向量 net=newhop(T); %设计hopfield网络;功能 生成一个Hopfield回归网络。 说明 net为生成的神经网络,具有在T中的向量上稳定的点;T是具有Q个目标向量的R*Q矩阵(元素必须为-1或1)。 %定义测试样本 T7=[-1 -1 -1 -1 1 -1 1;-1 1 -1 -1 1 -1 -1;-1 1 1 1 1 -1 -1;... 1 1 1 1 1 -1 -1;1 -1 1 1 1 -1 1;-1 1 1 1 -1 -1 1;... -1 -1 1 1 -1 -1 1;-1 1 1 1 -1 -1 1]'; %7×8 subplot(2,3,1); figt(t5);输出二值化图像 title('待试数字5') subplot(2,3,2); 这是MATLAB的语句吧,意思是在一个2行3列共6个子图的图中,定位第1个图来进行操作(画图)。最后面那个1表示第1个子图。 那个数字的变化来定位不同的子图 figt(t7); title('待试数字7') subplot(2,3,3); figt(t4); title('待试数字4') subplot(2,3,4); figt(t9); title('待试数字9') subplot(2,3,5); figt(T7); %绘制测试样本二值化图像 title('测试样本') %网络仿真 for i=1:8 T=[t5(:,i) t7(:,i) t4(:,i) t9(:,i)]; net=newhop(T); %设计hopfield网络 y(:,i)=sim(net,1,[],T7(:,i)); end for i=1:7 for j=1:8 if y(i,j)<=0 y(i,j)=-1; else y(i,j)=1; end end end subplot(2,3,6); figt(y); %绘出仿真输出二值化图像 title('仿真结果') toc %绘制测试样本二值化图像的自定义函数 function figt(t) hold on axis square %以当前坐标轴范围为基础,将坐标轴区域调整为方格形 for j=1:8 for i=1:7 if t((j-1)*7+i)<=0 fill([i i+1 i+1 i],[9-j,9-j,10-j,10-j],'k') else fill([i i+1 i+1 i],[9-j,9-j,10-j,10-j],'w') end end end hold off

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