基于给定的数据集,使用卷积神经网络完成分类任务。数据集:Fashion-MNIST。具体要求(包括但不限于): (1)数据预处理:自行决定是否需要进行数据预处理; (2)定义算法模型; (3)训练和评估模型; (4)超参数调优:算法中涉及到超参数的,要进行调优。
时间: 2023-07-16 13:13:09 浏览: 45
好的,这是一个典型的图像分类任务,我们可以使用卷积神经网络来完成该任务。下面是一些基本的步骤:
1. 数据预处理:Fashion-MNIST 数据集已经被预处理为 28x28 像素的图像,每个像素的值在0到255之间。我们需要将它们缩放到0到1之间,并将其转换为张量形式。
2. 定义算法模型:我们可以使用卷积神经网络来定义模型,包括卷积层、池化层、全连接层等。在这里,我们可以定义一个简单的卷积神经网络,例如:
```
import torch.nn as nn
class CNN(nn.Module):
def __init__(self):
super(CNN, self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(1, 32, kernel_size=3)
self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2)
self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3)
self.fc1 = nn.Linear(64 * 5 * 5, 128)
self.fc2 = nn.Linear(128, 10)
def forward(self, x):
x = self.conv1(x)
x = F.relu(x)
x = self.pool(x)
x = self.conv2(x)
x = F.relu(x)
x = self.pool(x)
x = x.view(-1, 64 * 5 * 5)
x = self.fc1(x)
x = F.relu(x)
x = self.fc2(x)
return x
```
3. 训练和评估模型:我们可以使用 PyTorch 来训练我们的模型。我们需要定义损失函数和优化器,并使用训练集来训练模型。在训练过程中,我们可以使用验证集来进行评估,以便调整超参数。
```
import torch.optim as optim
model = CNN()
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01, momentum=0.9)
for epoch in range(10):
running_loss = 0.0
for i, data in enumerate(trainloader, 0):
inputs, labels = data
optimizer.zero_grad()
outputs = model(inputs)
loss = criterion(outputs, labels)
loss.backward()
optimizer.step()
running_loss += loss.item()
# 在验证集上评估模型
correct = 0
total = 0
with torch.no_grad():
for data in testloader:
images, labels = data
outputs = model(images)
_, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
total += labels.size(0)
correct += (predicted == labels).sum().item()
print('Epoch %d: Loss=%.3f, Accuracy=%.3f' %
(epoch+1, running_loss/len(trainloader), correct/total))
```
4. 超参数调优:我们可以尝试不同的超参数来提高模型的性能,例如学习率、优化器、批次大小等。我们可以使用网格搜索或随机搜索来找到最佳超参数组合。