写一个CNN数字识别的c++程序

时间: 2024-03-05 07:47:34 浏览: 24
好的,以下是一个简单的CNN数字识别的C++程序: ```c++ #include <iostream> #include <fstream> #include <vector> #include <cmath> using namespace std; // 定义卷积核,大小为3*3 const int kernelSize = 3; const int kernel[kernelSize][kernelSize] = { {-1, -1, -1}, {-1, 8, -1}, {-1, -1, -1} }; // 定义图像大小 const int imageSize = 28; // 定义卷积后的图像大小 const int convSize = imageSize - kernelSize + 1; // 定义池化操作的大小 const int poolSize = 2; // 定义池化后的图像大小 const int poolConvSize = convSize / poolSize; // 定义全连接层的大小 const int fcSize = 10; // 定义输入图像 int image[imageSize][imageSize]; // 定义卷积后的图像 int convImage[convSize][convSize]; // 定义池化后的图像 int poolImage[poolConvSize][poolConvSize]; // 定义全连接层的权重 int fcWeights[poolConvSize * poolConvSize][fcSize]; // 定义全连接层的偏置 int fcBiases[fcSize]; // 定义softmax函数 void softmax(float *output) { float sum = 0; for (int i = 0; i < fcSize; i++) { output[i] = exp(output[i]); sum += output[i]; } for (int i = 0; i < fcSize; i++) { output[i] /= sum; } } // 读取图像文件 void readImage(string filename) { ifstream file(filename.c_str(), ios::binary); if (!file.is_open()) { cout << "Error: cannot open file " << filename << endl; exit(1); } char buffer[16]; file.read(buffer, 16); for (int i = 0; i < imageSize; i++) { for (int j = 0; j < imageSize; j++) { unsigned char pixel; file.read((char*)&pixel, sizeof(pixel)); image[i][j] = pixel; } } file.close(); } // 卷积操作 void convolve() { for (int i = 0; i < convSize; i++) { for (int j = 0; j < convSize; j++) { int sum = 0; for (int k = 0; k < kernelSize; k++) { for (int l = 0; l < kernelSize; l++) { sum += kernel[k][l] * image[i + k][j + l]; } } convImage[i][j] = sum; } } } // 池化操作 void pool() { for (int i = 0; i < poolConvSize; i++) { for (int j = 0; j < poolConvSize; j++) { int maxVal = 0; for (int k = 0; k < poolSize; k++) { for (int l = 0; l < poolSize; l++) { maxVal = max(maxVal, convImage[i * poolSize + k][j * poolSize + l]); } } poolImage[i][j] = maxVal; } } } // 加载全连接层的权重和偏置 void loadWeightsAndBiases() { ifstream file("weights.bin", ios::binary); if (!file.is_open()) { cout << "Error: cannot open file weights.bin" << endl; exit(1); } for (int i = 0; i < poolConvSize * poolConvSize; i++) { for (int j = 0; j < fcSize; j++) { file.read((char*)&fcWeights[i][j], sizeof(fcWeights[i][j])); } } file.close(); file.open("biases.bin", ios::binary); if (!file.is_open()) { cout << "Error: cannot open file biases.bin" << endl; exit(1); } for (int i = 0; i < fcSize; i++) { file.read((char*)&fcBiases[i], sizeof(fcBiases[i])); } file.close(); } // 前向传播 void forward() { convolve(); pool(); float output[fcSize] = {0}; for (int i = 0; i < poolConvSize; i++) { for (int j = 0; j < poolConvSize; j++) { for (int k = 0; k < fcSize; k++) { output[k] += poolImage[i][j] * fcWeights[i * poolConvSize + j][k]; } } } for (int i = 0; i < fcSize; i++) { output[i] += fcBiases[i]; } softmax(output); for (int i = 0; i < fcSize; i++) { cout << "Probability of " << i << ": " << output[i] << endl; } } int main(int argc, char **argv) { if (argc < 2) { cout << "Usage: " << argv[0] << " image_file" << endl; return 0; } readImage(argv[1]); loadWeightsAndBiases(); forward(); return 0; } ``` 这个程序实现了一个简单的CNN数字识别器,它读取一个28*28的数字图像文件,使用一个3*3的卷积核进行卷积操作,然后使用一个2*2的池化操作,最后通过一个全连接层进行分类,使用softmax函数输出每个数字的概率。程序中的权重和偏置是预先训练好的。你可以将图像文件作为参数传递给程序来进行测试。

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