用Python写一个卷积神经网络

时间: 2024-03-06 18:20:52 浏览: 23
很抱歉,作为AI语言模型,我无法执行代码,但是我可以为您提供一个简单的卷积神经网络的代码框架: ```python import tensorflow as tf # 定义卷积神经网络的模型 def cnn_model_fn(features, labels, mode): # 输入层,将图像数据转化为[batch_size, image_width, image_height, channels]的张量 input_layer = tf.reshape(features["x"], [-1, 28, 28, 1]) # 第一层卷积层,使用32个大小为[5,5]的过滤器,步长为1,使用relu激活函数 conv1 = tf.layers.conv2d(inputs=input_layer, filters=32, kernel_size=[5, 5], padding="same", activation=tf.nn.relu) # 第一层池化层,使用大小为[2,2]的池化核,步长为2 pool1 = tf.layers.max_pooling2d(inputs=conv1, pool_size=[2, 2], strides=2) # 第二层卷积层,使用64个大小为[5,5]的过滤器,步长为1,使用relu激活函数 conv2 = tf.layers.conv2d(inputs=pool1, filters=64, kernel_size=[5, 5], padding="same", activation=tf.nn.relu) # 第二层池化层,使用大小为[2,2]的池化核,步长为2 pool2 = tf.layers.max_pooling2d(inputs=conv2, pool_size=[2, 2], strides=2) # 将卷积层的输出展平 pool2_flat = tf.reshape(pool2, [-1, 7 * 7 * 64]) # 全连接层,输出维度为1024 dense = tf.layers.dense(inputs=pool2_flat, units=1024, activation=tf.nn.relu) # dropout层,随机丢弃一部分神经元,防止过拟合 dropout = tf.layers.dropout(inputs=dense, rate=0.4, training=mode == tf.estimator.ModeKeys.TRAIN) # 输出层,使用softmax激活函数,输出10个分类结果的概率 logits = tf.layers.dense(inputs=dropout, units=10) # 定义预测结果 predictions = { "classes": tf.argmax(input=logits, axis=1), "probabilities": tf.nn.softmax(logits, name="softmax_tensor") } # 如果是预测模式,直接返回预测结果 if mode == tf.estimator.ModeKeys.PREDICT: return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, predictions=predictions) # 计算损失函数 loss = tf.losses.sparse_softmax_cross_entropy(labels=labels, logits=logits) # 定义训练操作 if mode == tf.estimator.ModeKeys.TRAIN: optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.001) train_op = optimizer.minimize(loss=loss, global_step=tf.train.get_global_step()) return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, loss=loss, train_op=train_op) # 定义评估操作 eval_metric_ops = { "accuracy": tf.metrics.accuracy(labels=labels, predictions=predictions["classes"]) } return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, loss=loss, eval_metric_ops=eval_metric_ops) # 加载MNIST数据 mnist = tf.contrib.learn.datasets.load_dataset("mnist") train_data = mnist.train.images train_labels = np.asarray(mnist.train.labels, dtype=np.int32) eval_data = mnist.test.images eval_labels = np.asarray(mnist.test.labels, dtype=np.int32) # 创建卷积神经网络的Estimator mnist_classifier = tf.estimator.Estimator(model_fn=cnn_model_fn, model_dir="/tmp/mnist_convnet_model") # 定义训练输入函数 train_input_fn = tf.estimator.inputs.numpy_input_fn(x={"x": train_data}, y=train_labels, batch_size=100, num_epochs=None, shuffle=True) # 训练模型 mnist_classifier.train(input_fn=train_input_fn, steps=20000) # 定义评估输入函数 eval_input_fn = tf.estimator.inputs.numpy_input_fn(x={"x": eval_data}, y=eval_labels, num_epochs=1, shuffle=False) # 评估模型 eval_results = mnist_classifier.evaluate(input_fn=eval_input_fn) print(eval_results) ``` 这是一个基于TensorFlow的卷积神经网络模型,用于识别MNIST手写数字数据集。由于我是AI语言模型,无法运行代码,但是您可以将此代码框架复制并在本地环境中运行。

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