pytorch跑手写体实验

目录

1、环境条件

2、代码实现

3、总结


1、环境条件

  1. pycharm编译器
  2. pytorch依赖
  3. matplotlib依赖
  4. numpy依赖等等

2、代码实现

python 复制代码
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
import torchvision
import torchvision.transforms as transforms
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 设置设备
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")

# 定义数据变换
transform = transforms.Compose([
    transforms.ToTensor(),
    transforms.Normalize((0.5,), (0.5,))
])

# 加载 MNIST 数据集
trainset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform)
trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=64, shuffle=True)

testset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=False, download=True, transform=transform)
testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=64, shuffle=False)

# 定义 LeNet-5 模型
class LeNet5(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(LeNet5, self).__init__()
        self.conv1 = nn.Conv2d(1, 6, kernel_size=5, stride=1, padding=2)
        self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2)
        self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, kernel_size=5, stride=1)
        self.fc1 = nn.Linear(16 * 5 * 5, 120)
        self.fc2 = nn.Linear(120, 84)
        self.fc3 = nn.Linear(84, 10)

    def forward(self, x):
        x = self.pool(torch.relu(self.conv1(x)))
        x = self.pool(torch.relu(self.conv2(x)))
        x = x.view(-1, 16 * 5 * 5)
        x = torch.relu(self.fc1(x))
        x = torch.relu(self.fc2(x))
        x = self.fc3(x)
        return x

# 初始化模型、损失函数和优化器
model = LeNet5().to(device)
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)

# 训练模型
epochs = 5
for epoch in range(epochs):
    running_loss = 0.0
    for i, data in enumerate(trainloader, 0):
        inputs, labels = data
        inputs, labels = inputs.to(device), labels.to(device)

        optimizer.zero_grad()

        outputs = model(inputs)
        loss = criterion(outputs, labels)
        loss.backward()
        optimizer.step()

        running_loss += loss.item()
        if i % 100 == 99:
            print(f'[Epoch {epoch + 1}, Batch {i + 1}] loss: {running_loss / 100:.3f}')
            running_loss = 0.0

print('Finished Training')

# 保存模型
torch.save(model.state_dict(), 'lenet5.pth')
print('Model saved to lenet5.pth')

# 加载模型
model = LeNet5()
model.load_state_dict(torch.load('lenet5.pth'))
model.to(device)
model.eval()

# 在测试集上评估模型
correct = 0
total = 0
with torch.no_grad():
    for data in testloader:
        images, labels = data
        images, labels = images.to(device), labels.to(device)
        outputs = model(images)
        _, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
        total += labels.size(0)
        correct += (predicted == labels).sum().item()

print(f'Accuracy on the test set: {100 * correct / total:.2f}%')

# 加载并预处理本地图片进行预测
from PIL import Image

def load_and_preprocess_image(image_path):
    img = Image.open(image_path).convert('L')  # 转为灰度图
    img = img.resize((28, 28))
    img = np.array(img, dtype=np.float32)
    img = (img / 255.0 - 0.5) / 0.5  # 归一化到[-1, 1]
    img = torch.tensor(img).unsqueeze(0).unsqueeze(0)  # 添加批次和通道维度
    return img.to(device)

# 预测本地图片
image_path = '4.png'  # 替换为你的本地图片路径
img = load_and_preprocess_image(image_path)

# 使用加载的模型进行预测
model.eval()
with torch.no_grad():
    outputs = model(img)
    _, predicted = torch.max(outputs, 1)

# 打印预测结果
predicted_label = predicted.item()
print(f'预测结果: {predicted_label}')

# 显示图片及预测结果
img_np = img.cpu().numpy().squeeze()
plt.imshow(img_np, cmap='gray')
plt.title(f'预测结果: {predicted_label}')
plt.show()

解释:torch.save()方法完成模型的保存,image_path为本地图片,用于测试

3、总结

安装环境是比较难的点,均使用pip install 。。指令进行依赖环境的安装,其他的比较简单。

学习之所以会想睡觉,是因为那是梦开始的地方。

ଘ(੭ˊᵕˋ)੭ (开心) ଘ(੭ˊᵕˋ)੭ (开心)ଘ(੭ˊᵕˋ)੭ (开心)ଘ(੭ˊᵕˋ)੭ (开心)ଘ(੭ˊᵕˋ)੭ (开心)

------不写代码不会凸的小刘

相关推荐
minstbe1 小时前
IC设计私有化AI助手实战:基于Docker+OpenCode+Ollama的数字前端综合增强方案(进阶版)
人工智能·python·语言模型·llama
GinoInterpreter2 小时前
什么是翻译的去中心化?
人工智能·自然语言处理·去中心化·区块链·机器翻译·机器翻译模型·机器翻译引擎
zyq99101_12 小时前
优化二分查找:前缀和降复杂度
数据结构·python·蓝桥杯
qyzm2 小时前
天梯赛练习(3月13日)
开发语言·数据结构·python·算法·贪心算法
码农小白AI2 小时前
IACheck AI报告文档审核:高端制造合规新助力,保障标准引用报告质量
大数据·人工智能·制造
_YiFei3 小时前
哪个降论文AI率工具最好用?
人工智能·深度学习·神经网络
放下华子我只抽RuiKe53 小时前
机器学习全景指南-直觉篇——基于距离的 K-近邻 (KNN) 算法
人工智能·gpt·算法·机器学习·语言模型·chatgpt·ai编程
kisshuan123963 小时前
[特殊字符]【深度学习】DA3METRIC-LARGE单目深度估计算法详解
人工智能·深度学习·算法
sali-tec3 小时前
C# 基于OpenCv的视觉工作流-章33-Blod分析
图像处理·人工智能·opencv·算法·计算机视觉
老星*3 小时前
Trae-cn一句话安装OpenClaw:AI智能体框架快速部署指南
人工智能·编辑器