在Tensorflow环境框架下建立并训练BP神经网络模型,实现鸢尾花分类

时间: 2024-05-02 20:16:45 浏览: 9
好的,以下是在TensorFlow环境下建立并训练BP神经网络模型,实现鸢尾花分类的步骤: 1. 导入所需库 ```python import tensorflow as tf from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder ``` 2. 加载数据集 ```python iris = load_iris() x = iris.data y = iris.target.reshape(-1, 1) ``` 3. 进行数据预处理 ```python # 将类别标签进行one-hot编码 encoder = OneHotEncoder(sparse=False) y = encoder.fit_transform(y) # 将数据集划分为训练集和测试集 x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size=0.2, random_state=1) ``` 4. 定义模型的输入、输出和参数 ```python # 定义输入和输出占位符 x_input = tf.placeholder(shape=[None, 4], dtype=tf.float32) y_output = tf.placeholder(shape=[None, 3], dtype=tf.float32) # 定义模型参数 W = tf.Variable(tf.random_normal(shape=[4, 3])) b = tf.Variable(tf.random_normal(shape=[3])) ``` 5. 定义模型结构 ```python # 定义模型结构 model_output = tf.matmul(x_input, W) + b ``` 6. 定义损失函数和优化器 ```python # 定义损失函数 loss = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits_v2(logits=model_output, labels=y_output)) # 定义优化器 optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.01).minimize(loss) ``` 7. 定义评估指标 ```python # 定义评估指标 correct_pred = tf.equal(tf.argmax(model_output, 1), tf.argmax(y_output, 1)) accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_pred, tf.float32)) ``` 8. 训练模型 ```python # 定义训练参数 batch_size = 32 epochs = 100 # 创建会话并初始化变量 sess = tf.Session() sess.run(tf.global_variables_initializer()) # 训练模型 for epoch in range(epochs): for i in range(len(x_train) // batch_size): batch_x = x_train[i*batch_size:(i+1)*batch_size] batch_y = y_train[i*batch_size:(i+1)*batch_size] sess.run(optimizer, feed_dict={x_input: batch_x, y_output: batch_y}) if (epoch+1) % 10 == 0: acc = sess.run(accuracy, feed_dict={x_input: x_test, y_output: y_test}) print("Epoch: {}, Accuracy: {}".format(epoch+1, acc)) ``` 9. 测试模型 ```python # 计算测试集上的准确率 test_acc = sess.run(accuracy, feed_dict={x_input: x_test, y_output: y_test}) print("Test Accuracy: {}".format(test_acc)) ``` 完整代码如下: ```python import tensorflow as tf from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder # 加载数据集 iris = load_iris() x = iris.data y = iris.target.reshape(-1, 1) # 将类别标签进行one-hot编码 encoder = OneHotEncoder(sparse=False) y = encoder.fit_transform(y) # 将数据集划分为训练集和测试集 x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size=0.2, random_state=1) # 定义输入和输出占位符 x_input = tf.placeholder(shape=[None, 4], dtype=tf.float32) y_output = tf.placeholder(shape=[None, 3], dtype=tf.float32) # 定义模型参数 W = tf.Variable(tf.random_normal(shape=[4, 3])) b = tf.Variable(tf.random_normal(shape=[3])) # 定义模型结构 model_output = tf.matmul(x_input, W) + b # 定义损失函数 loss = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits_v2(logits=model_output, labels=y_output)) # 定义优化器 optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.01).minimize(loss) # 定义评估指标 correct_pred = tf.equal(tf.argmax(model_output, 1), tf.argmax(y_output, 1)) accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_pred, tf.float32)) # 定义训练参数 batch_size = 32 epochs = 100 # 创建会话并初始化变量 sess = tf.Session() sess.run(tf.global_variables_initializer()) # 训练模型 for epoch in range(epochs): for i in range(len(x_train) // batch_size): batch_x = x_train[i*batch_size:(i+1)*batch_size] batch_y = y_train[i*batch_size:(i+1)*batch_size] sess.run(optimizer, feed_dict={x_input: batch_x, y_output: batch_y}) if (epoch+1) % 10 == 0: acc = sess.run(accuracy, feed_dict={x_input: x_test, y_output: y_test}) print("Epoch: {}, Accuracy: {}".format(epoch+1, acc)) # 计算测试集上的准确率 test_acc = sess.run(accuracy, feed_dict={x_input: x_test, y_output: y_test}) print("Test Accuracy: {}".format(test_acc)) ```

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