Tensorflow2.0笔记 - FashionMnist数据集训练

本笔记使用FashionMnist数据集,搭建一个5层的神经网络进行训练,并统计测试集的精度。

本笔记中FashionMnist数据集是直接下载到本地加载的方式,不涉及用梯子。

关于FashionMnist的介绍,请自行百度。

复制代码
#Fashion Mnist数据集本地下载和加载(不用梯子)
#https://blog.csdn.net/scar2016/article/details/115361245 (百度网盘)
#https://blog.csdn.net/weixin_43272781/article/details/110006990 (github)
import tensorflow as tf
from tensorflow import keras
from tensorflow.keras import datasets, layers, optimizers, Sequential, metrics

tf.__version__

#加载fashion mnist数据集
def load_mnist(path, kind='train'):
    import os
    import gzip
    import numpy as np

    """Load MNIST data from `path`"""
    labels_path = os.path.join(path,
                               '%s-labels-idx1-ubyte.gz'
                               % kind)
    images_path = os.path.join(path,
                               '%s-images-idx3-ubyte.gz'
                               % kind)
    with gzip.open(labels_path, 'rb') as lbpath:
        labels = np.frombuffer(lbpath.read(), dtype=np.uint8,
                               offset=8)
    with gzip.open(images_path, 'rb') as imgpath:
        
        images = np.frombuffer(imgpath.read(), dtype=np.uint8,
                               offset=16).reshape(len(labels), 784)
    return images, labels

#预处理数据
def preprocess(x, y):
    x = tf.cast(x, dtype=tf.float32)
    x = tf.convert_to_tensor(x, dtype=tf.float32) / 255.
    y = tf.cast(y, dtype=tf.int32)
    y = tf.convert_to_tensor(y, dtype=tf.int32)
    return x, y
#训练数据
train_data, train_labels = load_mnist("./datasets")
print(train_data.shape, train_labels.shape)
#测试数据
test_data, test_labels = load_mnist("./datasets", "t10k")
print(test_data.shape, test_labels.shape)

batch_size = 128

train_db = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((train_data, train_labels))
train_db = train_db.map(preprocess).shuffle(10000).batch(batch_size)

test_db = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((test_data, test_labels))
test_db = test_db.map(preprocess).batch(batch_size)

train_db_iter = iter(train_db)
sample = next(train_db_iter)
print('Batch:', sample[0].shape, sample[1].shape)


#定义网络模型
model = Sequential([
    #Layer 1: [b, 784] => [b, 256]
    layers.Dense(256, activation=tf.nn.relu),
    #Layer 2: [b, 256] => [b, 128]
    layers.Dense(128, activation=tf.nn.relu),
    #Layer 3: [b, 128] => [b, 64]
    layers.Dense(64, activation=tf.nn.relu),
    #Layer 4: [b, 64] => [b, 32]
    layers.Dense(32, activation=tf.nn.relu),
    #Layer 5: [b, 32] => [b, 10], 输出类别结果
    layers.Dense(10)
])

#编译网络
model.build(input_shape=[None, 28*28])
model.summary()

#进行训练
total_epoches = 30
learn_rate = 0.01

optimizer = optimizers.Adam(learning_rate = learn_rate)
for epoch in range(total_epoches):
    for step, (x,y) in enumerate(train_db):
        with tf.GradientTape() as tape:
            logits = model(x)
            y_onehot = tf.one_hot(y, depth=10)
            #使用交叉熵作为loss
            loss_ce = tf.reduce_mean(tf.losses.categorical_crossentropy(y_onehot, logits, from_logits=True))
        #计算梯度
        grads = tape.gradient(loss_ce, model.trainable_variables)
        #更新梯度
        optimizer.apply_gradients(zip(grads, model.trainable_variables))

        if step % 100 == 0:
            print("Epoch[", epoch, "]: step-", step, "\tloss: CrossEntropy-", loss_ce.numpy())

#使用测试集进行验证
total_correct = 0
total_num = 0
for x,y in test_db:
    logits = model(x)
    #使用softmax得到各个类别的概率
    prob = tf.nn.softmax(logits, axis=1)
    #求出概率最大的结果参数位置,作为预测的分类结果
    pred = tf.cast(tf.argmax(prob, axis=1), dtype=tf.int32)
    #比较结果
    correct = tf.equal(pred, y)
    correct = tf.reduce_sum(tf.cast(correct, dtype=tf.int32))
    #计算精度
    total_correct += int(correct)
    total_num += x.shape[0]

acc = total_correct / total_num
print("Accuracy:", acc)

运行结果:

相关推荐
星依网络5 分钟前
使用LabelImg工具标注数据(游戏辅助脚本开发)
python·游戏引擎·图形渲染·骨骼绑定
站大爷IP5 分钟前
Appium实现Android应用数据爬取:从环境搭建到实战优化
python
崇山峻岭之间6 分钟前
C++ Prime Plus 学习笔记041
c++·笔记·学习
北邮刘老师17 分钟前
【智能体协议解析】一个完整的智能体互联协作流程
人工智能·大模型·智能体·智能体互联网
新华经济26 分钟前
合规+AI双驱动,Decode Global 2025重构全球服务新生态
人工智能·重构·区块链
IT老兵202535 分钟前
PyTorch DDP多GPU训练实践问题总结
人工智能·pytorch·python·分布式训练·ddp
破烂pan38 分钟前
2025年下半年AI应用架构演进:从RAG到Agent再到MCP的生态跃迁
人工智能·架构·ai应用
9527(●—●)1 小时前
windows系统python开发pip命令使用(菜鸟学习)
开发语言·windows·python·学习·pip
数字会议深科技1 小时前
深科技 | 高端会议室效率升级指南:无纸化会议系统的演进与价值
大数据·人工智能·会议系统·无纸化·会议系统品牌·综合型系统集成商·会议室
曦云沐1 小时前
轻量却强大:Fun-ASR-Nano-2512 语音识别模型上手指南
人工智能·语音识别·asr·fun-asr-nano