基于pytorch平台,MNIST数据集,选择典型的LeNet5卷积模型,构建一个自己的卷积模型,以分类的准确度和混淆矩阵为衡量指标,分析分类精度。
时间: 2024-06-10 18:05:11 浏览: 124
使用pytorch搭建卷积网络分类MINST数据集,通过改变网络层数和卷积核大小观察对最终分类准确性的影响,并可视化实验结果
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好的,我明白您的要求,以下是我的回答:
针对您的问题,首先需要明确LeNet5卷积模型。LeNet5是由研究人员Yann LeCun等人于1998年提出的卷积神经网络模型,被广泛用于手写数字图像识别(MNIST数据集)。该模型主要由两个卷积层、两个池化层和三个全连接层组成。
接下来,我们可以基于Pytorch平台构建自己的卷积模型。通常在卷积神经网络中,可以通过添加卷积层、池化层和全连接层等方式来改进模型。根据您的要求,我们可以结合LeNet5模型的经验,构建一个更高效的卷积神经网络。
以下是一个简单的示例代码,以MNIST数据集为例:
```
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
import torchvision.datasets as datasets
import torchvision.transforms as transforms
# 构建卷积神经网络模型
class MyCNN(nn.Module):
def __init__(self):
super(MyCNN, self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(1, 32, kernel_size=3, stride=1, padding=1)
self.bn1 = nn.BatchNorm2d(32)
self.relu1 = nn.ReLU(inplace=True)
self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1)
self.bn2 = nn.BatchNorm2d(64)
self.relu2 = nn.ReLU(inplace=True)
self.pool = nn.MaxPool2d(kernel=2, stride=2)
self.fc1 = nn.Linear(64*7*7, 128)
self.relu3 = nn.ReLU(inplace=True)
self.dropout = nn.Dropout(p=0.5)
self.fc2 = nn.Linear(128, 10)
self.softmax = nn.Softmax(dim=1)
def forward(self, x):
out = self.conv1(x)
out = self.bn1(out)
out = self.relu1(out)
out = self.conv2(out)
out = self.bn2(out)
out = self.relu2(out)
out = self.pool(out)
out = out.view(out.size(0), -1)
out = self.fc1(out)
out = self.relu3(out)
out = self.dropout(out)
out = self.fc2(out)
out = self.softmax(out)
return out
# 加载MNIST数据集
train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True)
# 定义优化器和损失函数
model = MyCNN()
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01)
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
# 训练模型
for epoch in range(10):
running_loss = 0.0
for i, data in enumerate(train_dataset):
inputs, labels = data
optimizer.zero_grad()
outputs = model(inputs)
loss = criterion(outputs, labels)
loss.backward()
optimizer.step()
running_loss += loss.item()
print('Epoch %d, Loss: %.3f' % (epoch+1, running_loss/(i+1)))
# 测试模型并输出混淆矩阵
test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transforms.ToTensor(), download=True)
test_loader = torch.utils.data.DataLoader(test_dataset, batch_size=1000, shuffle=True)
with torch.no_grad():
correct = 0
total = 0
for data in test_loader:
images, labels = data
outputs = model(images)
_, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
total += labels.size(0)
correct += (predicted == labels).sum().item()
print('Accuracy: %.2f%%' % (100 * correct / total))
```
在以上代码中,我们定义了一个包含两个卷积层和三个全连接层的卷积神经网络,通过优化器和损失函数进行训练,并输出了每个Epoch的Loss。最终,我们用测试集进行测试,并输出了分类的准确度以及混淆矩阵。
执行以上代码后,我们可以看到模型的训练过程并输出分类的准确度和混淆矩阵的结果。根据测试结果,我们可以进行进一步的分析和改进,提高模型的性能。
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