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实验五:全连接神经网络手写数字识别实验

时间:2022-11-28 21:24:51浏览次数:45  
标签:nn self torch batch 神经网络 train 实验 import 手写

【实验目的】

理解神经网络原理,掌握神经网络前向推理和后向传播方法;

掌握使用pytorch框架训练和推理全连接神经网络模型的编程实现方法。

【实验内容】

使用pytorch框架,设计一个全连接神经网络,实现Mnist手写数字字符集的训练与识别。

 1.准备所需安装包并导入

import torch
import torchvision
from torch.utils.data import DataLoader
import matplotlib.pyplot as plt
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
import torch.optim as optim

 

 

 注意:这里的torch和torchvision安装包需要自行安装,可通过控制面板直接输入代码安装

           pip install torch;pip install torchvision

2.运行代码

 1 n_epochs = 3
 2 batch_size_train = 64
 3 batch_size_test = 1000
 4 learning_rate = 0.01
 5 momentum = 0.5
 6 log_interval = 10
 7 random_seed = 1
 8 torch.manual_seed(random_seed)
 9 train_loader = torch.utils.data.DataLoader(
10     torchvision.datasets.MNIST('./data/', train=True, download=True,
11                                transform=torchvision.transforms.Compose([
12                                    torchvision.transforms.ToTensor(),
13                                    torchvision.transforms.Normalize(
14                                        (0.1307,), (0.3081,))
15                                ])),
16     batch_size=batch_size_train, shuffle=True)
17 test_loader = torch.utils.data.DataLoader(
18     torchvision.datasets.MNIST('./data/', train=False, download=True,
19                                transform=torchvision.transforms.Compose([
20                                    torchvision.transforms.ToTensor(),
21                                    torchvision.transforms.Normalize(
22                                        (0.1307,), (0.3081,))
23                                ])),
24     batch_size=batch_size_test, shuffle=True)
25 examples = enumerate(test_loader)
26 batch_idx, (example_data, example_targets) = next(examples)
27 print(example_targets)
28 print(example_data.shape)

 

输出结果:

 

 

 1 import matplotlib.pyplot as plt
 2 fig = plt.figure()
 3 for i in range(9):
 4   plt.subplot(3,3,i+1)
 5   plt.tight_layout()   #自动调整坐标轴标签,刻度,标题
 6   plt.imshow(example_data[i][0], cmap='gray')   #数字转化成图形
 7   plt.title("Ground Truth: {}".format(example_targets[i]))
 8   #不显示坐标轴
 9   plt.xticks([])
10   plt.yticks([])
11 plt.show()

 

 

 

 1 import torch.nn as nn
 2 import torch.nn.functional as F
 3 import torch.optim as optim
 4 
 5 class Net(nn.Module):
 6     def __init__(self):
 7         super(Net, self).__init__()
 8         self.conv1 = nn.Conv2d(1, 10, kernel_size=5)
 9         self.conv2 = nn.Conv2d(10, 20, kernel_size=5)
10         self.conv2_drop = nn.Dropout2d()
11         self.fc1 = nn.Linear(320, 50)
12         self.fc2 = nn.Linear(50, 10)
13     def forward(self, x):
14         x = F.relu(F.max_pool2d(self.conv1(x), 2))
15         x = F.relu(F.max_pool2d(self.conv2_drop(self.conv2(x)), 2))
16         x = x.view(-1, 320)
17         x = F.relu(self.fc1(x))
18         x = F.dropout(x, training=self.training)
19         x = self.fc2(x)
20         return F.log_softmax(x,dim=0)
21 network = Net()
22 optimizer = optim.SGD(network.parameters(), lr=learning_rate,
23                       momentum=momentum)
24 train_losses = []
25 train_counter = []
26 test_losses = []
27 test_counter = [i*len(train_loader.dataset) for i in range(n_epochs + 1)]
28 def train(epoch):
29   network.train()
30   for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader):
31     optimizer.zero_grad()
32     output = network(data)
33     loss = F.nll_loss(output, target)
34     loss.backward()
35     optimizer.step()
36     if batch_idx % log_interval == 0:
37       print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format(
38         epoch, batch_idx * len(data), len(train_loader.dataset),
39         100. * batch_idx / len(train_loader), loss.item()))
40       train_losses.append(loss.item())
41       train_counter.append(
42         (batch_idx*64) + ((epoch-1)*len(train_loader.dataset)))
43       torch.save(network.state_dict(), './model.pth')
44       torch.save(optimizer.state_dict(), './optimizer.pth')
45           
46 train(1)

 

 

 

 

 

 

标签:nn,self,torch,batch,神经网络,train,实验,import,手写
From: https://www.cnblogs.com/cmx3186588507-/p/16933634.html

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