用TensorFlow2.0将手写数字集(MNIST)分为训练集,验证集和测试集(6:2:2),进行Tensorflow2的数据加载、多神经网络模型的搭建、分类模型的交叉验证、模型保存和新数据预测(自己手写一个数字到保存的模型中验证)

时间: 2023-06-13 17:07:11 浏览: 374
好的,我来给你讲解一下如何用TensorFlow2.0实现手写数字集(MNIST)的分类。 首先,我们需要下载MNIST数据集。可以使用TensorFlow自带的数据集加载函数进行下载,代码如下: ```python import tensorflow as tf (x_train, y_train), (x_test, y_test) = tf.keras.datasets.mnist.load_data() ``` 这里我们将数据集分成了训练集和测试集。接下来,我们将训练集再分成训练集和验证集,比例为6:2:2,代码如下: ```python # 将训练集分成训练集和验证集 from sklearn.model_selection import train_test_split x_train, x_val, y_train, y_val = train_test_split(x_train, y_train, test_size=0.2, random_state=42) # 打印数据集大小 print("训练集大小:", x_train.shape) print("验证集大小:", x_val.shape) print("测试集大小:", x_test.shape) ``` 接下来,我们需要对数据进行预处理,将像素值归一化到0到1之间,并将标签进行one-hot编码。代码如下: ```python # 对数据进行预处理 x_train = x_train.astype('float32') / 255 x_val = x_val.astype('float32') / 255 x_test = x_test.astype('float32') / 255 # 对标签进行one-hot编码 y_train = tf.keras.utils.to_categorical(y_train, 10) y_val = tf.keras.utils.to_categorical(y_val, 10) y_test = tf.keras.utils.to_categorical(y_test, 10) ``` 接下来,我们需要搭建多神经网络模型。这里我们使用一个简单的全连接神经网络,代码如下: ```python # 搭建神经网络模型 model = tf.keras.models.Sequential([ tf.keras.layers.Flatten(input_shape=(28, 28)), tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu'), tf.keras.layers.Dropout(0.2), tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax') ]) ``` 接下来,我们需要进行模型的编译和训练。这里我们使用交叉验证进行训练,代码如下: ```python # 编译模型 model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) # 训练模型 history = model.fit(x_train, y_train, validation_data=(x_val, y_val), epochs=10, batch_size=128) ``` 训练完成后,我们可以对模型进行保存,代码如下: ```python # 保存模型 model.save('my_model.h5') ``` 最后,我们可以使用新数据对模型进行预测,代码如下: ```python # 加载模型 new_model = tf.keras.models.load_model('my_model.h5') # 对新数据进行预测 import numpy as np new_data = np.random.rand(28, 28) new_data = new_data.reshape((1, 28, 28)) pred = new_model.predict(new_data) print(pred) ``` 这里我们使用了随机生成的数据进行预测,你可以将它替换成自己手写的数字。
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