# 1.导入依赖包
import torch
import torch.nn as nn
from torchvision.datasets import CIFAR10
from torchvision.transforms import ToTensor
from torchvision.transforms import Compose
import torch.optim as optim
from torch.utils.data import DataLoader
import time
import matplotlib.pyplot as plt
from torchsummary import summary
BATCH_SIZE = 8
# 2. 获取数据集
def create_dataset():
# 加载数据集:训练集数据和测试数据
train = CIFAR10(root='data', train=True, transform=Compose([ToTensor()]))
valid = CIFAR10(root='data', train=False, transform=Compose([ToTensor()]))
# 返回数据集结果
return train, valid
# if __name__ == '__main__':
# # 数据集加载
# train_dataset, valid_dataset = create_dataset()
# # 数据集类别
# print("数据集类别:", train_dataset.class_to_idx)
# # 数据集中的图像数据
# print("训练集数据集:", train_dataset.data.shape)
# print("测试集数据集:", valid_dataset.data.shape)
# # 图像展示
# plt.figure(figsize=(2, 2))
# plt.imshow(train_dataset.data[1])
# plt.title(train_dataset.targets[1])
# plt.show()
# 3.模型构建
class ImageClassification(nn.Module):
# 定义网络结构
def __init__(self):
super(ImageClassification, self).__init__()
# 定义网络层:卷积层+池化层
self.conv1 = nn.Conv2d(3, 6, stride=1, kernel_size=3)
self.pool1 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2)
self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, stride=1, kernel_size=3)
self.pool2 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2)
# 全连接层
self.linear1 = nn.Linear(576, 120)
self.linear2 = nn.Linear(120, 84)
self.out = nn.Linear(84, 10)
# 定义前向传播
def forward(self, x):
# 卷积+relu+池化
x = torch.relu(self.conv1(x))
x = self.pool1(x)
# 卷积+relu+池化
x = torch.relu(self.conv2(x))
x = self.pool2(x)
# 将特征图做成以为向量的形式:相当于特征向量
x = x.reshape(x.size(0), -1)
# 全连接层
x = torch.relu(self.linear1(x))
x = torch.relu(self.linear2(x))
# 返回输出结果
return self.out(x)
# if __name__ == '__main__':
# # 模型实例化
# model = ImageClassification()
# summary(model, input_size=(3, 32, 32), batch_size=1)
# 4.训练函数编写
def train(model, train_dataset):
criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 构建损失函数
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=1e-3) # 构建优化方法
epoch = 20 # 训练轮数
for epoch_idx in range(epoch):
# 构建数据加载器
dataloader = DataLoader(train_dataset, batch_size=BATCH_SIZE, shuffle=True)
sam_num = 0 # 样本数量
total_loss = 0.0 # 损失总和
start = time.time() # 开始时间
# 遍历数据进行网络训练
for x, y in dataloader:
output = model(x)
loss = criterion(output, y) # 计算损失
optimizer.zero_grad() # 梯度清零
loss.backward() # 反向传播
optimizer.step() # 参数更新
total_loss += loss.item() # 统计损失和
sam_num += 1
print('epoch:%2s loss:%.5f time:%.2fs' % (epoch_idx + 1, total_loss / sam_num, time.time() - start))
# 模型保存
torch.save(model.state_dict(), 'data/image_classification.pth')
def test(valid_dataset):
# 构建数据加载器
dataloader = DataLoader(valid_dataset, batch_size=BATCH_SIZE, shuffle=True)
# 加载模型并加载训练好的权重
model = ImageClassification()
model.load_state_dict(torch.load('data/image_classification.pth'))
model.eval()
# 计算精度
total_correct = 0
total_samples = 0
# 遍历每个batch的数据,获取预测结果,计算精度
for x, y in dataloader:
output = model(x)
total_correct += (torch.argmax(output, dim=-1) == y).sum()
total_samples += len(y)
# 打印精度
print('Acc: %.2f' % (total_correct / total_samples))
if __name__ == '__main__':
# 数据集加载
train_dataset, valid_dataset = create_dataset()
# 模型实例化
model = ImageClassification()
# 模型训练
# train(model, train_dataset)
# 模型预测
test(valid_dataset)
卷积神经网络实现图像分类
weixin_431470862024-11-26 8:28
相关推荐
枫叶林FYL1 小时前
【机器学习与智慧医疗】T2DM-EWS: 2型糖尿病早期预警系统(多参数集成分类模型)完整实现AI技术控8 小时前
《Transformers are Inherently Succinct》论文解读:从“能表达什么”到“多紧凑地表达”Robot_Nav10 小时前
深度学习与强化学习面试八股文知识点汇总一颗牙牙12 小时前
安装mmcvpaperClub13 小时前
AACR 2026 · AI诊断:深度学习在肿瘤早期检测中的应用AI医影跨模态组学15 小时前
NPJ Precis Oncol(IF=8)中国科学院深圳先进技术研究院吴红艳教授等团队:深度可解释放射基因组学解析乳腺MRI肿瘤微环境大模型最新论文速读15 小时前
05-15 · LLM 最新论文速览数智工坊15 小时前
【DINOv2论文阅读】:无需监督的通用视觉特征提取器——机器人VLA模型的“眼睛“基石一切皆是因缘际会15 小时前
AI低代码开发实战:轻量化部署与多场景落地happyDogg_15 小时前
npu硬件实现cnn标准卷积计算细节