Pytorch第三方学习框架,自行构建CNN模型对CIFAR-10数据集的样本进行分类,具体任务如下: (1)自行导入数据集,包含训练集和测试集; (2)自行设计数据预处理方式(例如:归一化、标准化等); (3)设计CNN网络模型在CIFAR-10数据集的训练集上进行训练,要求自行设计CNN模型的层数(主要是卷积层、池化层等)和结构(包含卷积核数量、激活函数等); (4)合理的设计训练批量和训练次数等参数,要求模型最终在测试集上分类成功率达到90%以上并训练过程可视化函数和结果图像可视化

时间: 2024-01-15 19:03:35 浏览: 18
好的,你的问题是关于Pytorch第三方学习框架的CNN模型对CIFAR-10数据集的分类任务。我会尽力回答你的问题。 首先,我们需要导入需要的Pytorch和其他库: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision import torchvision.transforms as transforms import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np ``` 然后,我们需要加载CIFAR-10数据集并进行预处理: ```python transform_train = transforms.Compose([ transforms.RandomCrop(32, padding=4), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.5, 0.5, 0.5], std=[0.5, 0.5, 0.5]) ]) transform_test = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.5, 0.5, 0.5], std=[0.5, 0.5, 0.5]) ]) trainset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=True, download=True, transform=transform_train) trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=128, shuffle=True, num_workers=2) testset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=False, download=True, transform=transform_test) testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=100, shuffle=False, num_workers=2) ``` 接着,我们可以自己设计CNN模型,并定义损失函数和优化器: ```python class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, padding=1) self.conv2 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, padding=1) self.conv3 = nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, padding=1) self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.fc1 = nn.Linear(256 * 4 * 4, 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 = self.pool(nn.functional.relu(self.conv3(x))) x = x.view(-1, 256 * 4 * 4) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return x net = Net() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(net.parameters(), lr=0.001) ``` 接下来,我们可以开始训练我们的CNN模型: ```python device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") net.to(device) train_losses = [] test_losses = [] train_acc = [] test_acc = [] for epoch in range(20): # 训练20个epoch running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(trainloader, 0): inputs, labels = data inputs, labels = inputs.to(device), labels.to(device) optimizer.zero_grad() outputs = net(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() if i % 100 == 99: train_losses.append(running_loss / 100) running_loss = 0.0 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in testloader: images, labels = data images, labels = images.to(device), labels.to(device) outputs = net(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() test_acc.append(correct / total) test_losses.append(criterion(outputs, labels).item()) print('Epoch %d, Train Loss: %.3f, Test Loss: %.3f, Test Acc: %.3f' % (epoch + 1, train_losses[-1], test_losses[-1], test_acc[-1])) ``` 最后,我们可以可视化训练过程和结果: ```python plt.figure(figsize=(10, 5)) plt.subplot(1, 2, 1) plt.plot(train_losses, label='Training Loss') plt.plot(test_losses, label='Testing Loss') plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('Loss') plt.legend() plt.subplot(1, 2, 2) plt.plot(test_acc) plt.xlabel('Epoch') plt.ylabel('Accuracy') plt.show() ``` 这样,我们就完成了Pytorch第三方学习框架的CNN模型对CIFAR-10数据集的分类任务。

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