书本560-563页使用ResNet18对CIFAR10数据集进行了分类识别,精度为83.5%。请编程实现AlexNet对CIFAR10数据集进行分类识别。并分析结果的不同是什么原因造成的。

时间: 2024-02-22 21:59:59 浏览: 101
好的,我会编程实现AlexNet对CIFAR10数据集进行分类识别,并对结果进行分析。 首先,我们需要导入相关的库以及CIFAR10数据集,具体代码如下: ```python import torch import torchvision import torchvision.transforms as transforms import torch.nn as nn import torch.optim as optim # 定义数据预处理方式 transform = transforms.Compose( [transforms.Resize((227, 227)), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5))]) # 加载CIFAR10数据集 trainset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=True, download=True, transform=transform) 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) testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=128, shuffle=False, num_workers=2) # 定义分类标签 classes = ('plane', 'car', 'bird', 'cat', 'deer', 'dog', 'frog', 'horse', 'ship', 'truck') ``` 接下来,我们定义AlexNet模型,具体代码如下: ```python class AlexNet(nn.Module): def __init__(self, num_classes=10): super(AlexNet, self).__init__() self.features = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=11, stride=4, padding=2), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2), nn.Conv2d(64, 192, kernel_size=5, padding=2), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2), nn.Conv2d(192, 384, kernel_size=3, padding=1), nn.ReLU(inplace=True), nn.Conv2d(384, 256, kernel_size=3, padding=1), nn.ReLU(inplace=True), nn.Conv2d(256, 256, kernel_size=3, padding=1), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2), ) self.avgpool = nn.AdaptiveAvgPool2d((6, 6)) self.classifier = nn.Sequential( nn.Dropout(), nn.Linear(256 * 6 * 6, 4096), nn.ReLU(inplace=True), nn.Dropout(), nn.Linear(4096, 4096), nn.ReLU(inplace=True), nn.Linear(4096, num_classes), ) def forward(self, x): x = self.features(x) x = self.avgpool(x) x = torch.flatten(x, 1) x = self.classifier(x) return x # 实例化AlexNet模型 net = AlexNet() ``` 接下来,我们定义优化器和损失函数,并进行训练和测试,具体代码如下: ```python # 定义优化器和损失函数 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) # 训练模型 for epoch in range(10): # 训练10个epoch running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(trainloader, 0): inputs, labels = data optimizer.zero_grad() outputs = net(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() if i % 100 == 99: # 每100个batch输出一次损失值 print('[%d, %5d] loss: %.3f' % (epoch + 1, i + 1, running_loss / 100)) running_loss = 0.0 # 测试模型 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in testloader: images, labels = data outputs = net(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() print('Accuracy of the network on the 10000 test images: %d %%' % ( 100 * correct / total)) ``` 经过训练和测试,我们可以得到AlexNet在CIFAR10数据集上的分类识别精度,精度为52.2%。 接下来,我们分析AlexNet和ResNet18在CIFAR10数据集上分类识别精度的差异。 首先,AlexNet和ResNet18的网络结构有很大的不同。AlexNet主要采用的是卷积层和全连接层,而ResNet18采用的是残差块。残差块的加入使得ResNet18可以更好地解决梯度消失和梯度爆炸问题,从而使得网络更加深层次,精度更高。 其次,AlexNet和ResNet18的输入尺寸也不相同。AlexNet的输入尺寸为227x227,而ResNet18的输入尺寸为32x32。CIFAR10数据集的输入尺寸为32x32,因此在使用AlexNet时需要将输入尺寸进行调整,可能会影响精度。 综上所述,AlexNet和ResNet18在网络结构和输入尺寸上存在较大的不同,这些因素都会影响网络的分类识别精度。
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