位置: IT常识 - 正文

基于Pytorch的MNIST手写数字识别实现(含代码+讲解)(基于Pytorch的风格转换)

编辑:rootadmin
基于Pytorch的MNIST手写数字识别实现(含代码+讲解)

推荐整理分享基于Pytorch的MNIST手写数字识别实现(含代码+讲解)(基于Pytorch的风格转换),希望有所帮助,仅作参考,欢迎阅读内容。

文章相关热门搜索词:基于Pytorch的LSTM模型对股价的分析与预测,基于pytorch的图像分类算法,基于Pytorch的垃圾分类毕业论文,基于Pytorch的结构化剪枝,基于Pytorch的结构化剪枝,基于Pytorch的结构化剪枝,基于Pytorch的LSTM模型对股价的分析与预测,基于Pytorch的车道线检测,内容如对您有帮助,希望把文章链接给更多的朋友!

说明:本人也是一个萌新,也在学习中,有代码里也有不完善的地方。如果有错误/讲解不清的地方请多多指出

本文代码链接:

GitHub - Michael-OvO/mnist: mnist_trained_model with torch

明确任务目标:

使用pytorch作为框架使用mnist数据集训练一个手写数字的识别

换句话说:输入为

输出: 0

比较简单直观

1. 环境搭建 

需要安装Pytorch, 具体过程因系统而异,这里也就不多赘述了

具体教程可以参考这个视频 (这个系列的P1是环境配置)

PyTorch深度学习快速入门教程(绝对通俗易懂!)【小土堆】_哔哩哔哩_bilibili【已完结!!!已完结!!!2021年5月31日已完结】本系列教程,将带你用全新的思路,快速入门PyTorch。独创的学习思路,仅此一家。个人公众号:我是土堆各种资料,请自取。代码:https://github.com/xiaotudui/PyTorch-Tutorial蚂蚁蜜蜂/练手数据集:链接: https://pan.baidu.com/s/1jZoTmoFzaTLWh4lKBHVbEA 密码https://www.bilibili.com/video/BV1hE411t7RN?share_source=copy_web

2. 基本导入import torchimport torchvisionfrom torch.utils.data import DataLoaderimport torch.nn as nnimport torch.optim as optimfrom torch.utils.tensorboard import SummaryWriterimport timeimport matplotlib.pyplot as pltimport randomfrom numpy import argmax

不多解释,导入各种需要的包

3. 基本参数定义#Basic Params-----------------------------epoch = 1learning_rate = 0.01batch_size_train = 64batch_size_test = 1000gpu = torch.cuda.is_available()momentum = 0.5

epoch是整体进行几批训练

learning rate 为学习率

随后是每批训练数据大小和测试数据大小

gpu是一个布尔值,方便没有显卡的同学可以不用cuda加速,但是有显卡的同学可以优先使用cuda

momentum 是动量,避免找不到局部最优解的尴尬情况

这些都是比较基本的网络参数

4. 数据加载

使用Dataloader加载数据,如果是第一次运行将会从网上下载数据

如果下载一直不行的话也可以从官方直接下载并放入./data目录即可

基于Pytorch的MNIST手写数字识别实现(含代码+讲解)(基于Pytorch的风格转换)

​​​​​​MNIST handwritten digit database, Yann LeCun, Corinna Cortes and Chris Burges

 (有4个包都需要下载)

#Load Data-------------------------------train_loader = DataLoader(torchvision.datasets.MNIST('./data/', train=True, download=True, transform=torchvision.transforms.Compose([ torchvision.transforms.ToTensor(), torchvision.transforms.Normalize( (0.1307,), (0.3081,)) ])), batch_size=batch_size_train, shuffle=True)test_loader = DataLoader(torchvision.datasets.MNIST('./data/', train=False, download=True, transform=torchvision.transforms.Compose([ torchvision.transforms.ToTensor(), torchvision.transforms.Normalize( (0.1307,), (0.3081,)) ])), batch_size=batch_size_test, shuffle=True)train_data_size = len(train_loader)test_data_size = len(test_loader)5. 网络定义

接下来是重中之重

网络的定义

这边的网络结构参考了这张图:

有了结构图,代码就很好写了, 直接对着图敲出来就好了

非常建议使用sequential直接写网络结构,会方便很多

#Define Model----------------------------class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net,self).__init__() self.model = nn.Sequential( nn.Conv2d(in_channels=1, out_channels=32, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.Conv2d(in_channels=32, out_channels=64, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.Flatten(), nn.Linear(in_features=3136, out_features=128), nn.Linear(in_features=128, out_features=10), ) def forward(self, x): return self.model(x)if gpu: net = Net().cuda()else: net = Net()6.损失函数和优化器

交叉熵和SGD(随机梯度下降)

另外为了方便记录训练情况可以使用TensorBoard的Summary Writer

#Define Loss and Optimizer----------------if gpu: loss_fn = nn.CrossEntropyLoss().cuda()else: loss_fn = nn.CrossEntropyLoss()optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=learning_rate, momentum=0.9)#Define Tensorboard-------------------writer = SummaryWriter(log_dir='logs/{}'.format(time.strftime('%Y%m%d-%H%M%S')))7. 开始训练#Train---------------------------------total_train_step = 0def train(epoch): global total_train_step total_train_step = 0 for data in train_loader: imgs,targets = data if gpu: imgs,targets = imgs.cuda(),targets.cuda() optimizer.zero_grad() outputs = net(imgs) loss = loss_fn(outputs,targets) loss.backward() optimizer.step() if total_train_step % 200 == 0: print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format( epoch, total_train_step, train_data_size, 100. * total_train_step / train_data_size, loss.item())) writer.add_scalar('loss', loss.item(), total_train_step) total_train_step += 1#Test---------------------------------def test(): correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in test_loader: imgs,targets = data if gpu: imgs,targets = imgs.cuda(),targets.cuda() outputs = net(imgs) _,predicted = torch.max(outputs.data,1) total += targets.size(0) correct += (predicted == targets).sum().item() print('Test Accuracy: {}/{} ({:.0f}%)'.format(correct, total, 100.*correct/total)) return correct/total#Run----------------------------------for i in range(1,epoch+1): print("-----------------Epoch: {}-----------------".format(i)) train(i) test() writer.add_scalar('test_accuracy', test(), total_train_step) #save model torch.save(net,'model/mnist_model.pth') print('Saved model')writer.close()

注意这里必须要先在同一文件夹下创建一个叫做model的文件夹!!!不然模型目录将找不到地方保存!!!会报错!!!

Train函数作为训练,Test函数作为测试

注意每次训练需要梯度清零

模型测试时要写with torch.no_grad()

运行的过程如果有GPU加速会很快,运行结果应该如下

 正确率也还算是可以,一个epoch就能跑到98,如果不满意或者想调epoch次数可以在basic params区域直接进行修改

8. 模型验证和结果展示

小细节很多

首先是抽取样本的时候需要考虑转cuda的问题

其次如果直接将样本扔到网络里dimension不对,需要reshape

需要对结果进行argmax处理,因为结果是一个向量(有10个features,分别代表每个数字的概率),argmax会找到最大概率并输出模型的预测结果

使用matplotlib画图

#Evaluate---------------------------------model = torch.load("./model/mnist_model.pth")model.eval()print(model)fig = plt.figure(figsize=(20,20))for i in range(20): #随机抽取20个样本 index = random.randint(0,test_data_size) data = test_loader.dataset[index] #注意Cuda问题 if gpu: img = data[0].cuda() else: img = data[0] #维度不对必须要reshape img = torch.reshape(img,(1,1,28,28)) with torch.no_grad(): output = model(img) #plot the image and the predicted number fig.add_subplot(4,5,i+1) #一定要取Argmax!!! plt.title(argmax(output.data.cpu().numpy())) plt.imshow(data[0].numpy().squeeze(),cmap='gray')plt.show()

运行结果如下:

效果还是很不错的

至此我们就完成了一整个模型训练,保存,导入,验证的基本流程。

完整代码import torchimport torchvisionfrom torch.utils.data import DataLoaderimport torch.nn as nnimport torch.optim as optimfrom torch.utils.tensorboard import SummaryWriterimport timeimport matplotlib.pyplot as pltimport randomfrom numpy import argmax#Basic Params-----------------------------epoch = 1learning_rate = 0.01batch_size_train = 64batch_size_test = 1000gpu = torch.cuda.is_available()momentum = 0.5#Load Data-------------------------------train_loader = DataLoader(torchvision.datasets.MNIST('./data/', train=True, download=True, transform=torchvision.transforms.Compose([ torchvision.transforms.ToTensor(), torchvision.transforms.Normalize( (0.1307,), (0.3081,)) ])), batch_size=batch_size_train, shuffle=True)test_loader = DataLoader(torchvision.datasets.MNIST('./data/', train=False, download=True, transform=torchvision.transforms.Compose([ torchvision.transforms.ToTensor(), torchvision.transforms.Normalize( (0.1307,), (0.3081,)) ])), batch_size=batch_size_test, shuffle=True)train_data_size = len(train_loader)test_data_size = len(test_loader)#Define Model----------------------------class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net,self).__init__() self.model = nn.Sequential( nn.Conv2d(in_channels=1, out_channels=32, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.Conv2d(in_channels=32, out_channels=64, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.Flatten(), nn.Linear(in_features=3136, out_features=128), nn.Linear(in_features=128, out_features=10), ) def forward(self, x): return self.model(x)if gpu: net = Net().cuda()else: net = Net()#Define Loss and Optimizer----------------if gpu: loss_fn = nn.CrossEntropyLoss().cuda()else: loss_fn = nn.CrossEntropyLoss()optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=learning_rate, momentum=0.9)#Define Tensorboard-------------------writer = SummaryWriter(log_dir='logs/{}'.format(time.strftime('%Y%m%d-%H%M%S')))#Train---------------------------------total_train_step = 0def train(epoch): global total_train_step total_train_step = 0 for data in train_loader: imgs,targets = data if gpu: imgs,targets = imgs.cuda(),targets.cuda() optimizer.zero_grad() outputs = net(imgs) loss = loss_fn(outputs,targets) loss.backward() optimizer.step() if total_train_step % 200 == 0: print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format( epoch, total_train_step, train_data_size, 100. * total_train_step / train_data_size, loss.item())) writer.add_scalar('loss', loss.item(), total_train_step) total_train_step += 1#Test---------------------------------def test(): correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in test_loader: imgs,targets = data if gpu: imgs,targets = imgs.cuda(),targets.cuda() outputs = net(imgs) _,predicted = torch.max(outputs.data,1) total += targets.size(0) correct += (predicted == targets).sum().item() print('Test Accuracy: {}/{} ({:.0f}%)'.format(correct, total, 100.*correct/total)) return correct/total#Run----------------------------------for i in range(1,epoch+1): print("-----------------Epoch: {}-----------------".format(i)) train(i) test() writer.add_scalar('test_accuracy', test(), total_train_step) #save model torch.save(net,'model/mnist_model.pth') print('Saved model')writer.close()#Evaluate---------------------------------model = torch.load("./model/mnist_model.pth")model.eval()print(model)fig = plt.figure(figsize=(20,20))for i in range(20): #random number index = random.randint(0,test_data_size) data = test_loader.dataset[index] if gpu: img = data[0].cuda() else: img = data[0] img = torch.reshape(img,(1,1,28,28)) with torch.no_grad(): output = model(img) #plot the image and the predicted number fig.add_subplot(4,5,i+1) plt.title(argmax(output.data.cpu().numpy())) plt.imshow(data[0].numpy().squeeze(),cmap='gray')plt.show()
本文链接地址:https://www.jiuchutong.com/zhishi/300439.html 转载请保留说明!

上一篇:【yolov6系列一】深度解析网络架构(yolov5官方)

下一篇:【Spring】IOC,你真的懂了吗?(spring ioc di aop)

  • 荣耀亲选是做什么的(荣耀亲选是干嘛的)

    荣耀亲选是做什么的(荣耀亲选是干嘛的)

  • 七类网线能插到路由器里吗(七类网线插到主板上的六类网卡上,数据能接通吗)

    七类网线能插到路由器里吗(七类网线插到主板上的六类网卡上,数据能接通吗)

  • 配送模式有哪些(配送模式)

    配送模式有哪些(配送模式)

  • 微信付款码截图能用吗(微信付款码截图发给别人了怎么办)

    微信付款码截图能用吗(微信付款码截图发给别人了怎么办)

  • 街电可以任意地方还吗(街电任何地方都可以还吗)

    街电可以任意地方还吗(街电任何地方都可以还吗)

  • 华为nova7se屏幕多大(华为nova7se屏幕是多大尺寸)

    华为nova7se屏幕多大(华为nova7se屏幕是多大尺寸)

  • 如何让微信不显示忙线(如何让微信不显示正在输入状态)

    如何让微信不显示忙线(如何让微信不显示正在输入状态)

  • 华为p40pro自拍杆怎么用(华为自拍杆说明书)

    华为p40pro自拍杆怎么用(华为自拍杆说明书)

  • 修改群昵称群主知道吗(修改群昵称群主跟管理员看得见吗)

    修改群昵称群主知道吗(修改群昵称群主跟管理员看得见吗)

  • qq安全达人图标怎么熄灭(qq安全达人图标上面有一个红杠)

    qq安全达人图标怎么熄灭(qq安全达人图标上面有一个红杠)

  • 美团红包是扣商家的吗(美团红包是扣商家的钱吗)

    美团红包是扣商家的吗(美团红包是扣商家的钱吗)

  • qq隐身访问会有痕迹吗(qq隐身访问会有访问数量增加吗)

    qq隐身访问会有痕迹吗(qq隐身访问会有访问数量增加吗)

  • 小米8网速不好怎么回事(小米网速不好卡顿怎么回事)

    小米8网速不好怎么回事(小米网速不好卡顿怎么回事)

  • 手机黑名单怎么解除(手机黑名单怎么设置成关机)

    手机黑名单怎么解除(手机黑名单怎么设置成关机)

  • xp连投影仪怎么设置

    xp连投影仪怎么设置

  • 腾讯视频杜比按钮没了(腾讯视频怎么开启杜比模式)

    腾讯视频杜比按钮没了(腾讯视频怎么开启杜比模式)

  • oppor17备忘录在哪里(备忘录oppo手机)

    oppor17备忘录在哪里(备忘录oppo手机)

  • 苹果x有几款型号(苹果x系列有几款型号)

    苹果x有几款型号(苹果x系列有几款型号)

  • ios13深色模式怎么设置(iphone13深色模式)

    ios13深色模式怎么设置(iphone13深色模式)

  • 怎么让微信步数不增加(怎么让微信步数显示为0)

    怎么让微信步数不增加(怎么让微信步数显示为0)

  • 怎么用手机开电视(怎么用手机开电动车)

    怎么用手机开电视(怎么用手机开电动车)

  • QQ登录界面的设置代理类型怎么操作?(qq登录界面的设计与实现)

    QQ登录界面的设置代理类型怎么操作?(qq登录界面的设计与实现)

  • 一只正在花园里吃野苹果的乌鸫,英国威尔特郡 (© Nick Upton/Minden Pictures)(一只猫在花园里英语)

    一只正在花园里吃野苹果的乌鸫,英国威尔特郡 (© Nick Upton/Minden Pictures)(一只猫在花园里英语)

  • 计提房产税会计分录怎么做
  • 外出经营涉税事项报告
  • 水果店个体户怎么交税 广州
  • 农产品计算抵扣的税务政策
  • 对公账户发工资1万要交税吗
  • 什么叫复式记账凭证
  • 个人劳务发票怎么交税
  • 用银行存款支付罚款
  • 库存商品的成本核算
  • 进货没有开具发票能退吗
  • 企业购买扶贫物资怎么入账
  • 未付款怎么说
  • 汽车融资租赁行业发展趋势
  • 小规模企业差额征收税率
  • 开票3个点13个点是什么意思
  • 企业所得税退税会计分录
  • 租金税率9%和5
  • 法律诉讼费计入什么会计科目
  • win11无限重启怎么解决
  • 为什么叫win7
  • bios boot设置
  • 绝地求生要什么电脑配置
  • 暂存款转结余
  • 笔记本thinkbook14
  • 场租费发票如何开
  • PHP:oci_fetch_array()的用法_Oracle函数
  • replace.exe进程
  • php__call
  • 最快的XQD存储卡是什么
  • 高温补贴 个人所得税
  • echarts饼图颜色设置
  • 工装进福利费还是劳保费
  • 企业出售生产设备能开票吗怎么开
  • php正则匹配中文
  • 税务变更登记需要带的资料有哪些
  • npm install或npm i后没有依赖包node_modules?
  • object.assign(this.$data, this.$options.data())
  • gdal官方文档
  • 用php写个简单的编程
  • 个体户按季申报吗
  • 冲减多计提的工资摘要怎么写
  • 固定资产折旧完报废账务处理
  • 非限定性净资产包括哪些科目
  • 应收款需要平行公司吗
  • 同一控制下企业合并发生的审计费用计入
  • 记账凭证的总账科目和明细科目
  • 四种股利分配政策及适用情况
  • sql2005安装步骤
  • 一般纳税人账务不健全是否处罚
  • 保洁服务属于
  • 临时工工资会计凭证
  • 小企业固定资产折旧方法包括
  • 税金及附加科目余额在借方还是贷方
  • 固定资产管理需要什么专业
  • 错账的更正方法有哪些
  • 建账过程中应注意的事项
  • mysql基本sql语句大全(基础用语篇)
  • mysql导入导出sql文件
  • sqlserver查询数据库数据量
  • 如何删除多余的空白表格
  • win7系统出现蓝屏怎么进去桌面
  • win8最多支持多大内存
  • win7系统桌面右键没有个性化
  • windows10x预览版
  • Linux Shell 通配符、元字符、转义符使用实例介绍
  • windows7桌面背景怎么设置
  • 欢迎使用本公司智能语音电动车
  • opengl英文
  • linux.rpm
  • 批处理应用实例
  • 彻底弄懂js中的this指向
  • unity unit
  • matlab中sort函数的作用
  • android网络框架okhttp
  • javascript数组去重函数
  • HttpClient通过Post上传文件
  • 国家审计署查民营企业
  • 陕西地税发票怎么重新打印
  • 增资注册资本
  • 江苏灵活就业医保交多少年
  • 免责声明:网站部分图片文字素材来源于网络,如有侵权,请及时告知,我们会第一时间删除,谢谢! 邮箱:opceo@qq.com

    鄂ICP备2023003026号

    网站地图: 企业信息 工商信息 财税知识 网络常识 编程技术

    友情链接: 武汉网站建设