Keras深度学习中的混淆矩阵自动生成技巧

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资源摘要信息:"在深度学习和机器学习领域,混淆矩阵是评估模型分类性能的重要工具之一。它通过展示实际类别与模型预测类别之间的关系,帮助我们直观理解模型在各个类别的分类准确性。Keras是一个流行的开源深度学习库,它提供了用于构建和训练深度神经网络的高级API。TensorFlow2是谷歌开发的一个开源机器学习框架,它支持大规模的深度学习应用。Python3.7是目前广泛使用的编程语言,它在数据科学和机器学习领域中占据了非常重要的地位。 利用Keras进行深度学习模型开发时,我们可以利用内置函数或自定义函数来生成混淆矩阵。在本例中,提供了一个名为`plot_confusion.py`的Python脚本文件,该文件旨在使用matplotlib库来绘制混淆矩阵图表。matplotlib是Python中最常用的绘图库,它能够生成高质量的图形,这对于模型结果的可视化是必不可少的。 在这个过程中,首先需要运行深度学习模型并获得预测结果,然后根据预测结果和真实标签生成混淆矩阵数据。生成的数据通常是一个二维数组,其行代表实际类别,列代表预测类别,对角线上的元素表示模型正确分类的数量,而非对角线上的元素则表示被错误分类的数量。通过这种方式,我们可以清晰地看到模型在不同类别上的表现。 使用plot_confusion.py文件,可以自动化这一过程,使得开发者能够快速地通过视觉化图表来评估模型性能。这不仅提高了效率,同时也使得非技术人员能够更容易理解模型的分类结果。 本资源的标题`plot_confusion_keras_混淆矩阵_plotconfusion_`明确指出了资源的核心功能,即利用Keras和Python来生成和绘制混淆矩阵图表。该资源描述了所需的技术栈包括深度学习、Keras、TensorFlow2以及Python3.7,并且附带了相关的标签以方便在项目中引用和搜索。文件`plot_confusion.py`是该资源的具体实现文件,它很可能是包含了一系列函数的Python脚本,这些函数能够接受模型的预测结果和实际标签作为输入,然后输出一个格式化的混淆矩阵图像。 在实际应用中,混淆矩阵不仅帮助我们识别模型在哪些类别上的表现不佳,而且还可以用作模型调优的依据。例如,如果一个类别经常被错误分类为另一个类别,那么我们可能需要增加该类别样本的数据量,或者调整模型结构和参数以改善分类效果。 总结来说,本资源为深度学习开发者提供了一种快速、便捷的方法来评估和优化他们的模型分类性能,通过自动生成可视化图表的方式,使得模型评估过程更加直观和高效。"

# 拆分数据集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(heartbeats_image, labels, test_size=0.2, random_state=42) X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X_train, y_train, test_size=0.2, random_state=42) # 保存数据集 np.save('X_train.npy', X_train) np.save('X_val.npy', X_val) np.save('X_test.npy', X_test) np.save('y_train.npy', y_train) np.save('y_val.npy', y_val) np.save('y_test.npy', y_test) from keras.models import Sequential from keras.layers import Conv2D, MaxPooling2D, Flatten, Dense, Dropout # 定义卷积神经网络 model = Sequential([ Conv2D(filters=32, kernel_size=(3,3), activation='relu', input_shape=(255,255,1)), MaxPooling2D(pool_size=(2,2)), Conv2D(filters=64, kernel_size=(3,3), activation='relu'), MaxPooling2D(pool_size=(2,2)), Conv2D(filters=128, kernel_size=(3,3), activation='relu'), MaxPooling2D(pool_size=(2,2)), Flatten(), Dense(units=128, activation='relu'), Dropout(0.5), Dense(units=1, activation='sigmoid') ]) model.add(Dense(20, activation='softmax')) # 编译模型 model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) # 训练模型 history = model.fit(X_train, y_train, epochs=10, validation_data=(X_val, y_val)) # 保存模型 model.save('my_model.h5') from sklearn.metrics import confusion_matrix, roc_curve, auc import matplotlib.pyplot as plt # 对测试集进行预测 y_pred = model.predict(X_test) # 将预测结果转换为标签 y_pred_labels = (y_pred > 0.5).astype(int) from sklearn.metrics import confusion_matrix from sklearn.utils.multiclass import unique_labels # 将多标签指示器转换成标签数组 y_test = unique_labels(y_test) y_pred_labels = unique_labels(y_pred_labels) # 计算混淆矩阵 cm = confusion_matrix(y_test, y_pred_labels) # 绘制混淆矩阵 plt.imshow(cm, cmap=plt.cm.Blues) plt.xlabel("Predicted labels") plt.ylabel("True labels") plt.xticks([0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19], ['N','L','R','A','a','J','S','V','F','[','!',']','e','j','E','/','f','x','Q','|']) plt.yticks([0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19], ['N','L','R','A','a','J','S','V','F','[','!',']','e','j','E','/','f','x','Q','|']) plt.title('Confusion matrix') plt.colorbar() plt.show()之后怎么绘制ROC曲线

2023-05-10 上传

from keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Dropout, Flatten, Conv2D, MaxPooling2D from keras.optimizers import Adam import matplotlib.pyplot as plt import shutil import os # 加载数据集 train_dir = 'path/to/train' val_dir = ''path/to /validation' test_dir = ''path/to /test' batch_size = 20 epochs = 20 img_height, img_width = 150, 150 train_datagen = ImageDataGenerator( rescale=1./255, shear_range=0.2, zoom_range=0.2, horizontal_flip=True ) val_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255) train_generator = train_datagen.flow_from_directory( train_dir, target_size=(img_height, img_width), batch_size=batch_size, class_mode='categorical' ) val_generator = val_datagen.flow_from_directory( val_dir, target_size=(img_height, img_width), batch_size=batch_size, class_mode='categorical' ) test_generator = val_datagen.flow_from_directory( test_dir, target_size=(img_height, img_width), batch_size=batch_size, class_mode='categorical' ) model = Sequential([ Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', input_shape=(img_height, img_width, 3)), MaxPooling2D((2, 2)), Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'), MaxPooling2D((2, 2)), Conv2D(128, (3, 3), activation='relu'), MaxPooling2D((2, 2)), Conv2D(128, (3, 3), activation='relu'), MaxPooling2D((2, 2)), Flatten(), Dropout(0.5), Dense(512, activation='relu'), Dense(10, activation='softmax') ]) # 编译模型并指定优化器、损失函数和评估指标 model.compile( optimizer=Adam(learning_rate=0.001), loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'] ) history = model.fit( train_generator, steps_per_epoch=train_generator.samples // batch_size, epochs=epochs, validation_data=val_generator, validation_steps=val_generator.samples // batch_size ) plt.plot(history.history['accuracy'], label='Training Accuracy') plt.plot(history.history['val_accuracy'], label='Validation Accuracy') plt.legend() plt.show()优化这段代码的验证集的准确率,并加上使用混淆矩阵分析该代码结果的代码

2023-05-29 上传