利用python中tensorflow框架编写一个目标识别的程序,输入是3种一维信号,从自己的文件夹中读取,采用一维CNN结构

时间: 2024-05-13 18:20:41 浏览: 8
以下是一个简单的基于一维CNN的目标识别程序,用于识别三种不同的一维信号。需要先安装tensorflow和numpy库。 ```python import tensorflow as tf import numpy as np import os # 定义超参数 learning_rate = 0.001 training_epochs = 100 batch_size = 50 # 定义输入维度和分类数 input_dim = 100 num_classes = 3 # 读取数据 def load_data(): x = [] y = [] for i in range(num_classes): folder_path = 'data/' + str(i+1) + '/' file_list = os.listdir(folder_path) for file_name in file_list: file_path = folder_path + file_name with open(file_path, 'r') as f: data = f.read() data = data.split(',') data = [float(x) for x in data] x.append(data) y.append(i) x = np.array(x) y = np.array(y) return x, y # 定义模型 def model(x): x = tf.reshape(x, [-1, input_dim, 1]) conv1 = tf.layers.conv1d(inputs=x, filters=32, kernel_size=3, padding='same', activation=tf.nn.relu) pool1 = tf.layers.max_pooling1d(inputs=conv1, pool_size=2, strides=2) conv2 = tf.layers.conv1d(inputs=pool1, filters=64, kernel_size=3, padding='same', activation=tf.nn.relu) pool2 = tf.layers.max_pooling1d(inputs=conv2, pool_size=2, strides=2) conv3 = tf.layers.conv1d(inputs=pool2, filters=128, kernel_size=3, padding='same', activation=tf.nn.relu) pool3 = tf.layers.max_pooling1d(inputs=conv3, pool_size=2, strides=2) flatten = tf.layers.flatten(pool3) dense1 = tf.layers.dense(inputs=flatten, units=128, activation=tf.nn.relu) logits = tf.layers.dense(inputs=dense1, units=num_classes) return logits # 定义损失函数和优化器 def loss_fn(logits, labels): loss = tf.reduce_mean(tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(logits=logits, labels=labels)) return loss def optimizer_fn(loss): optimizer = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate=learning_rate).minimize(loss) return optimizer # 定义评估指标 def accuracy_fn(logits, labels): accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(tf.equal(tf.argmax(logits, 1), labels), tf.float32)) return accuracy # 训练模型 def train(x_train, y_train, x_val, y_val): x = tf.placeholder(tf.float32, [None, input_dim]) y = tf.placeholder(tf.int32, [None]) logits = model(x) loss = loss_fn(logits, y) optimizer = optimizer_fn(loss) accuracy = accuracy_fn(logits, y) init = tf.global_variables_initializer() with tf.Session() as sess: sess.run(init) for epoch in range(training_epochs): num_batches = int(x_train.shape[0] / batch_size) for i in range(num_batches): batch_start = i * batch_size batch_end = (i + 1) * batch_size batch_x = x_train[batch_start:batch_end] batch_y = y_train[batch_start:batch_end] _, loss_val = sess.run([optimizer, loss], feed_dict={x: batch_x, y: batch_y}) train_acc = sess.run(accuracy, feed_dict={x: x_train, y: y_train}) val_acc = sess.run(accuracy, feed_dict={x: x_val, y: y_val}) print('Epoch:', epoch+1, 'Train accuracy:', train_acc, 'Val accuracy:', val_acc) # 加载数据并训练模型 x, y = load_data() num_samples = x.shape[0] shuffle_indices = np.random.permutation(np.arange(num_samples)) x = x[shuffle_indices] y = y[shuffle_indices] train_end = int(num_samples * 0.8) x_train = x[:train_end] y_train = y[:train_end] x_val = x[train_end:] y_val = y[train_end:] train(x_train, y_train, x_val, y_val) ``` 在上述程序中,我们首先读取了三种不同的一维信号数据,存储在自己的文件夹中。然后定义了一个包含三个卷积层和一个全连接层的一维CNN模型,并使用交叉熵损失函数和Adam优化器进行模型训练。最后,我们将数据集分成了80%的训练集和20%的验证集,使用训练集训练模型,同时在每个epoch结束时输出训练集和验证集的准确率。

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