基于pytorch实现自定义图像数据集分类并绘制混淆矩阵、可视化散点图、损失曲线准确率曲线等代码实现

时间: 2023-12-18 09:03:25 浏览: 186
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利用pytorch实现图像分类的一个完整的代码

好的,以下是一个基于PyTorch实现自定义图像数据集分类并绘制混淆矩阵、可视化散点图、损失曲线准确率曲线等的代码实现。请注意,这是一个基本的代码框架,您可能需要根据您的具体需求进行修改和完善。 ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision import torchvision.transforms as transforms from torch.utils.data import DataLoader from sklearn.metrics import confusion_matrix from sklearn.manifold import TSNE import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np # 定义超参数 num_epochs = 10 batch_size = 32 learning_rate = 0.001 # 定义数据预处理 transform_train = transforms.Compose([ transforms.RandomCrop(32, padding=4), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)) ]) transform_test = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)) ]) # 加载数据集 train_dataset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=True, download=True, transform=transform_train) train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_dataset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=False, download=True, transform=transform_test) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) # 定义模型 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 32, 3, padding=1) self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, 3, padding=1) self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2) self.fc1 = nn.Linear(64 * 8 * 8, 512) self.fc2 = nn.Linear(512, 10) def forward(self, x): x = self.pool(nn.functional.relu(self.conv1(x))) x = self.pool(nn.functional.relu(self.conv2(x))) x = x.view(-1, 64 * 8 * 8) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return x # 实例化模型和优化器 model = Net() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=learning_rate, momentum=0.9) # 训练模型 train_loss = [] train_acc = [] for epoch in range(num_epochs): running_loss = 0.0 running_corrects = 0 for i, (inputs, labels) in enumerate(train_loader): optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() _, preds = torch.max(outputs, 1) running_loss += loss.item() * inputs.size(0) running_corrects += torch.sum(preds == labels.data) epoch_loss = running_loss / len(train_dataset) epoch_acc = running_corrects.double() / len(train_dataset) train_loss.append(epoch_loss) train_acc.append(epoch_acc) print('Epoch [{}/{}], Loss: {:.4f}, Accuracy: {:.4f}'.format(epoch+1, num_epochs, epoch_loss, epoch_acc)) # 测试模型并绘制混淆矩阵 model.eval() y_true = [] y_pred = [] with torch.no_grad(): for inputs, labels in test_loader: outputs = model(inputs) _, preds = torch.max(outputs, 1) y_true += labels.numpy().tolist() y_pred += preds.numpy().tolist() confusion = confusion_matrix(y_true, y_pred) plt.imshow(confusion, cmap='binary') plt.show() # 可视化散点图 model.eval() features = [] labels = [] with torch.no_grad(): for i, (inputs, labels_batch) in enumerate(test_loader): outputs = model(inputs) features_batch = outputs.numpy() features.append(features_batch) labels.append(labels_batch.numpy()) features = np.concatenate(features, axis=0) labels = np.concatenate(labels, axis=0) tsne = TSNE(n_components=2, random_state=0) embeddings = tsne.fit_transform(features) fig, ax = plt.subplots() scatter = ax.scatter(embeddings[:,0], embeddings[:,1], c=labels) legend = ax.legend(*scatter.legend_elements(), loc="upper right", title="Classes") ax.add_artist(legend) plt.show() # 绘制损失曲线和准确率曲线 fig, ax = plt.subplots() ax.plot(train_loss, label='train loss') ax.plot(train_acc, label='train accuracy') ax.set_xlabel('Epoch') ax.legend() plt.show() ``` 希望这可以帮助您实现自定义图像数据集分类并绘制混淆矩阵、可视化散点图、损失曲线准确率曲线等。
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