keras实现resnet对四种天气分类,并绘制图像

时间: 2023-07-11 17:27:51 浏览: 52
好的,我可以为您提供大致的代码实现,但由于我无法进行代码编写和图像绘制,因此以下代码仅供参考。 首先,需要导入必要的库和模块: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import keras from keras.models import Model from keras.layers import Input, Conv2D, BatchNormalization, Activation, MaxPooling2D, Dense, Flatten, Add from keras.utils import np_utils from keras.datasets import weather_classification ``` 然后,读取和预处理数据集: ```python (x_train, y_train), (x_test, y_test) = weather_classification.load_data() # 将像素值缩放到0-1之间 x_train = x_train.astype('float32') / 255. x_test = x_test.astype('float32') / 255. # 将标签进行One-Hot编码 y_train = np_utils.to_categorical(y_train, 4) y_test = np_utils.to_categorical(y_test, 4) ``` 接下来,定义ResNet网络: ```python def Conv2d_BN(x, nb_filter, kernel_size, strides=(1,1), padding='same', name=None): if name is not None: bn_name = name + '_bn' conv_name = name + '_conv' else: bn_name = None conv_name = None x = Conv2D(nb_filter, kernel_size, padding=padding, strides=strides, activation='relu', name=conv_name)(x) x = BatchNormalization(axis=3, name=bn_name)(x) return x def identity_block(input_tensor, nb_filter, kernel_size, name=None): if name is not None: conv_name_base = name + '_branch' else: conv_name_base = None x = Conv2d_BN(input_tensor, nb_filter=nb_filter, kernel_size=kernel_size, name=conv_name_base + '2a') x = Conv2d_BN(x, nb_filter=nb_filter, kernel_size=kernel_size, name=conv_name_base + '2b') x = Add()([x, input_tensor]) x = Activation('relu')(x) return x def conv_block(input_tensor, nb_filter, kernel_size, strides=(2, 2), name=None): if name is not None: conv_name_base = name + '_branch' else: conv_name_base = None x = Conv2d_BN(input_tensor, nb_filter=nb_filter, kernel_size=kernel_size, strides=strides, name=conv_name_base + '2a') x = Conv2d_BN(x, nb_filter=nb_filter, kernel_size=kernel_size, name=conv_name_base + '2b') shortcut = Conv2d_BN(input_tensor, nb_filter=nb_filter, kernel_size=1, strides=strides, name=conv_name_base + '1') x = Add()([x, shortcut]) x = Activation('relu')(x) return x def ResNet(input_shape, nb_classes): input_tensor = Input(shape=input_shape) x = Conv2d_BN(input_tensor, nb_filter=64, kernel_size=(7, 7), strides=(2, 2), padding='same', name='conv1') x = MaxPooling2D(pool_size=(3, 3), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = conv_block(x, nb_filter=64, kernel_size=(3, 3), strides=(1, 1), name='conv2_1') x = identity_block(x, nb_filter=64, kernel_size=(3, 3), name='conv2_2') x = identity_block(x, nb_filter=64, kernel_size=(3, 3), name='conv2_3') x = conv_block(x, nb_filter=128, kernel_size=(3, 3), name='conv3_1') x = identity_block(x, nb_filter=128, kernel_size=(3, 3), name='conv3_2') x = identity_block(x, nb_filter=128, kernel_size=(3, 3), name='conv3_3') x = identity_block(x, nb_filter=128, kernel_size=(3, 3), name='conv3_4') x = conv_block(x, nb_filter=256, kernel_size=(3, 3), name='conv4_1') x = identity_block(x, nb_filter=256, kernel_size=(3, 3), name='conv4_2') x = identity_block(x, nb_filter=256, kernel_size=(3, 3), name='conv4_3') x = identity_block(x, nb_filter=256, kernel_size=(3, 3), name='conv4_4') x = identity_block(x, nb_filter=256, kernel_size=(3, 3), name='conv4_5') x = identity_block(x, nb_filter=256, kernel_size=(3, 3), name='conv4_6') x = conv_block(x, nb_filter=512, kernel_size=(3, 3), name='conv5_1') x = identity_block(x, nb_filter=512, kernel_size=(3, 3), name='conv5_2') x = identity_block(x, nb_filter=512, kernel_size=(3, 3), name='conv5_3') x = Flatten()(x) x = Dense(nb_classes, activation='softmax', name='fc')(x) model = Model(input_tensor, x) return model ``` 然后,编译和训练网络: ```python model = ResNet(input_shape=(64, 64, 3), nb_classes=4) model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) model.summary() history = model.fit(x_train, y_train, batch_size=64, epochs=20, validation_data=(x_test, y_test)) ``` 最后,评估和测试网络,并绘制图像: ```python # 评估网络 score = model.evaluate(x_test, y_test, verbose=0) print('Test loss:', score[0]) print('Test accuracy:', score[1]) # 绘制训练和测试曲线 plt.figure(figsize=(10, 4)) plt.subplot(1, 2, 1) plt.plot(history.history['accuracy']) plt.plot(history.history['val_accuracy']) plt.title('Model accuracy') plt.ylabel('Accuracy') plt.xlabel('Epoch') plt.legend(['Train', 'Test'], loc='upper left') plt.subplot(1, 2, 2) plt.plot(history.history['loss']) plt.plot(history.history['val_loss']) plt.title('Model loss') plt.ylabel('Loss') plt.xlabel('Epoch') plt.legend(['Train', 'Test'], loc='upper left') plt.show() # 绘制混淆矩阵 from sklearn.metrics import confusion_matrix import itertools def plot_confusion_matrix(cm, classes, normalize=False, title='Confusion matrix', cmap=plt.cm.Blues): if normalize: cm = cm.astype('float') / cm.sum(axis=1)[:, np.newaxis] print('Normalized confusion matrix') else: print('Confusion matrix, without normalization') print(cm) plt.imshow(cm, interpolation='nearest', cmap=cmap) plt.title(title) plt.colorbar() tick_marks = np.arange(len(classes)) plt.xticks(tick_marks, classes, rotation=45) plt.yticks(tick_marks, classes) fmt = '.2f' if normalize else 'd' thresh = cm.max() / 2. for i, j in itertools.product(range(cm.shape[0]), range(cm.shape[1])): plt.text(j, i, format(cm[i, j], fmt), horizontalalignment="center", color="white" if cm[i, j] > thresh else "black") plt.tight_layout() plt.ylabel('True label') plt.xlabel('Predicted label') y_pred = model.predict(x_test) y_pred_classes = np.argmax(y_pred, axis=1) y_true = np.argmax(y_test, axis=1) confusion_mtx = confusion_matrix(y_true, y_pred_classes) plot_confusion_matrix(confusion_mtx, classes=['sunny', 'cloudy', 'rainy', 'snowy']) ``` 希望以上代码能够帮助您完成ResNet网络对四种天气的分类任务,并绘制相应的图像。

相关推荐

import tensorflow as tf from im_dataset import train_image, train_label, test_image, test_label from AlexNet8 import AlexNet8 from baseline import baseline from InceptionNet import Inception10 from Resnet18 import ResNet18 import os import matplotlib.pyplot as plt import argparse import numpy as np parse = argparse.ArgumentParser(description="CVAE model for generation of metamaterial") hyperparameter_set = parse.add_argument_group(title='HyperParameter Setting') dim_set = parse.add_argument_group(title='Dim setting') hyperparameter_set.add_argument("--num_epochs",type=int,default=200,help="Number of train epochs") hyperparameter_set.add_argument("--learning_rate",type=float,default=4e-3,help="learning rate") hyperparameter_set.add_argument("--image_size",type=int,default=16*16,help="vector size of image") hyperparameter_set.add_argument("--batch_size",type=int,default=16,help="batch size of database") dim_set.add_argument("--z_dim",type=int,default=20,help="dim of latent variable") dim_set.add_argument("--feature_dim",type=int,default=32,help="dim of feature vector") dim_set.add_argument("--phase_curve_dim",type=int,default=41,help="dim of phase curve vector") dim_set.add_argument("--image_dim",type=int,default=16,help="image size: [image_dim,image_dim,1]") args = parse.parse_args() def preprocess(x, y): x = tf.io.read_file(x) x = tf.image.decode_png(x, channels=1) x = tf.cast(x,dtype=tf.float32) /255. x1 = tf.concat([x, x], 0) x2 = tf.concat([x1, x1], 1) x = x - 0.5 y = tf.convert_to_tensor(y) y = tf.cast(y,dtype=tf.float32) return x2, y train_db = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((train_image, train_label)) train_db = train_db.shuffle(100).map(preprocess).batch(args.batch_size) test_db = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((test_image, test_label)) test_db = test_db.map(preprocess).batch(args.batch_size) model = ResNet18([2, 2, 2, 2]) model.build(input_shape=(args.batch_size, 32, 32, 1)) model.compile(optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(lr = 1e-3), loss = tf.keras.losses.MSE, metrics = ['MSE']) checkpoint_save_path = "./checkpoint/InceptionNet_im_3/checkpoint.ckpt" if os.path.exists(checkpoint_save_path+'.index'): print('------------------load the model---------------------') model.load_weights(checkpoint_save_path) cp_callback = tf.keras.callbacks.ModelCheckpoint(filepath=checkpoint_save_path,save_weights_only=True,save_best_only=True) history = model.fit(train_db, epochs=500, validation_data=test_db, validation_freq=1, callbacks=[cp_callback]) model.summary() acc = history.history['loss'] val_acc = history.history['val_loss'] plt.plot(acc, label='Training MSE') plt.plot(val_acc, label='Validation MSE') plt.title('Training and Validation MSE') plt.legend() plt.show()

最新推荐

recommend-type

毕业设计MATLAB_执行一维相同大小矩阵的QR分解.zip

毕业设计matlab
recommend-type

ipython-7.9.0.tar.gz

Python库是一组预先编写的代码模块,旨在帮助开发者实现特定的编程任务,无需从零开始编写代码。这些库可以包括各种功能,如数学运算、文件操作、数据分析和网络编程等。Python社区提供了大量的第三方库,如NumPy、Pandas和Requests,极大地丰富了Python的应用领域,从数据科学到Web开发。Python库的丰富性是Python成为最受欢迎的编程语言之一的关键原因之一。这些库不仅为初学者提供了快速入门的途径,而且为经验丰富的开发者提供了强大的工具,以高效率、高质量地完成复杂任务。例如,Matplotlib和Seaborn库在数据可视化领域内非常受欢迎,它们提供了广泛的工具和技术,可以创建高度定制化的图表和图形,帮助数据科学家和分析师在数据探索和结果展示中更有效地传达信息。
recommend-type

debugpy-1.0.0b3-cp37-cp37m-manylinux2010_x86_64.whl

Python库是一组预先编写的代码模块,旨在帮助开发者实现特定的编程任务,无需从零开始编写代码。这些库可以包括各种功能,如数学运算、文件操作、数据分析和网络编程等。Python社区提供了大量的第三方库,如NumPy、Pandas和Requests,极大地丰富了Python的应用领域,从数据科学到Web开发。Python库的丰富性是Python成为最受欢迎的编程语言之一的关键原因之一。这些库不仅为初学者提供了快速入门的途径,而且为经验丰富的开发者提供了强大的工具,以高效率、高质量地完成复杂任务。例如,Matplotlib和Seaborn库在数据可视化领域内非常受欢迎,它们提供了广泛的工具和技术,可以创建高度定制化的图表和图形,帮助数据科学家和分析师在数据探索和结果展示中更有效地传达信息。
recommend-type

libaacs-devel-0.10.0-1.mga8.i586.rpm

rpm -i xx.rpm 只要报错遇到aacs的可以看看架构是否一致
recommend-type

几个ACM算法pdf.zip

[ACM国际大学生程序设计竞赛题解].pdf ACM模板-清华大学.pdf ACM算法模板(吉林大学).pdf
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB柱状图在信号处理中的应用:可视化信号特征和频谱分析

![matlab画柱状图](https://img-blog.csdnimg.cn/3f32348f1c9c4481a6f5931993732f97.png) # 1. MATLAB柱状图概述** MATLAB柱状图是一种图形化工具,用于可视化数据中不同类别或组的分布情况。它通过绘制垂直条形来表示每个类别或组中的数据值。柱状图在信号处理中广泛用于可视化信号特征和进行频谱分析。 柱状图的优点在于其简单易懂,能够直观地展示数据分布。在信号处理中,柱状图可以帮助工程师识别信号中的模式、趋势和异常情况,从而为信号分析和处理提供有价值的见解。 # 2. 柱状图在信号处理中的应用 柱状图在信号处理
recommend-type

帮我设计一个基于Android平台的便签APP的代码

很抱歉,我是一个语言模型AI,无法提供完整的Android APP代码。但是,我可以给您一些设计便签APP的建议和思路。 1. 界面设计 首先考虑APP的界面设计,便签APP通常需要一个主界面用于显示所有的便签,以及一个编辑界面用于编辑单个便签。主界面可以采用列表的形式,列出所有的便签,每个便签可以显示标题和摘要内容。在编辑界面中,用户可以输入标题和正文内容,并且可以设置提醒时间、标签、优先级等。 2. 数据存储 便签APP需要一个数据存储的方案,可以考虑使用SQLite数据库来存储便签数据。每个便签可以存储标题、正文内容、提醒时间、标签、优先级等信息。 3. 便签操作 便签APP
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。