使用tensorflow實現乙個簡單的卷積神經,使用的資料集是mnist,本節將使用兩個卷積層加乙個全連線層,構建乙個簡單有代表性的卷積網路。
**是按照書上的敲的,第一步就是匯入資料庫,設定節點的初始值,tf.nn.conv2d是tensorflow中的2維卷積,引數x是輸入,w是卷積的引數,比如【5,5,1,32】,前面兩個數字代表卷積核的尺寸,第三個數字代表有幾個通道,比如灰度圖是1,彩色圖是3.最後乙個代表卷積的數量,總的實現**如下:
from
tensorflow.examples.tutorials.mnist
import
input_data
import
tensorflow as tf
mnist = input_data.read_data_sets("mnsit_data/"
, one_hot=
true
) sess = tf.interactivesession()
# in[2]:
#由於w和b在各層中均要用到,先定義乘函式。
#tf.truncated_normal:截斷正態分佈,即限制範圍的正態分佈
defweight_variable(shape):
initial = tf.truncated_normal(shape, stddev=0.1
) return
tf.variable(initial)
# in[7]:
#bias初始化值0.1.
defbias_variable(shape):
initial = tf.constant(0.1
, shape=shape)
return
tf.variable(initial)
# in[12]:
#tf.nn.conv2d:二維的卷積
#conv2d(input, filter, strides, padding, use_cudnn_on_gpu=none,data_format=none, name=none)
#filter:a 4-d tensor of shape
# `[filter_height, filter_width, in_channels, out_channels]`
#strides:步長,都是1表示所有點都不會被遺漏。1-d 4值,表示每歌dim的移動步長。
# padding:邊界的處理方式,「same"、"valid」可選
defconv2d(x, w):
return
tf.nn.conv2d(x, w, strides=[1,
1, 1,
1], padding=
'same'
) #tf.nn.max_pool:最大值池化函式,即求2*2區域的最大值,保留最顯著的特徵。
#max_pool(value, ksize, strides, padding, data_format="nhwc", name=none)
#ksize:池化視窗的尺寸
#strides:[1,2,2,1]表示橫豎方向步長為2
defmax_pool_2x2(x):
return
tf.nn.max_pool(x, ksize=[1,
2, 2,
1], strides = [1,
2, 2,
1], padding=
'same'
) x = tf.placeholder(tf.float32, [none
, 784
])
y_ = tf.placeholder(tf.float32, [none
, 10
])
#tf.reshape:tensor的變形函式。
#-1:樣本數量不固定
#28,28:新形狀的shape
#1:顏色通道數
x_image = tf.reshape(x, [-1
, 28
, 28, 1
])
#卷積層包含三部分:卷積計算、啟用、池化
#[5,5,1,32]表示卷積核的尺寸為5×5, 顏色通道為1, 有32個卷積核
w_conv1 = weight_variable([5, 5
, 1, 32
])
b_conv1 = bias_variable([32
])
h_conv1 = tf.nn.relu(conv2d(x_image, w_conv1) + b_conv1)
h_pool1 = max_pool_2x2(h_conv1)
w_conv2 = weight_variable([5, 5
, 32
, 64
])
b_conv2 = bias_variable([64
])
h_conv2 = tf.nn.relu(conv2d(h_pool1, w_conv2) + b_conv2)
h_pool2 = max_pool_2x2(h_conv2)
#經過2次2×2的池化後,影象的尺寸變為7×7,第二個卷積層有64個卷積核,生成64類特徵,因此,卷積最後輸出為7×7×64.
#tensor進入全連線層之前,先將64張二維影象變形為1維影象,便於計算。
w_fc1 = weight_variable([7*7
*64, 1024
])
b_fc1 = bias_variable([1024
])
h_pool2_flat = tf.reshape(h_pool2, [-1, 7
*7*64
])
h_fc1 = tf.nn.relu(tf.matmul(h_pool2_flat, w_fc1) + b_fc1)
#對全連線層做dropot
keep_prob = tf.placeholder(tf.float32)
h_fc1_dropout = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob)
#又乙個全連線後foftmax分類
w_fc2 = weight_variable([1024
, 10
])
b_fc2 = bias_variable([10
])
y_conv = tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_dropout, w_fc2) + b_fc2)
cross_entropy = tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(y_*tf.log(y_conv), reduction_indices=[1
]))
#adamoptimizer:adam優化函式
train_step = tf.train.adamoptimizer(1e-4
).minimize(cross_entropy)
correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_, 1
), tf.argmax(y_conv,
1))
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32))
#訓練,並且每100個batch計算一次精度
tf.global_variables_initializer().run()
fori
inrange(
20000
):
batch = mnist.train.next_batch(50
) if
i%100
== 0
: train_accuracy = accuracy.eval(feed_dict=)
("step %d, training accuracy %g"
%(i, train_accuracy))
train_step.run(feed_dict=)
#在測試集上測試
("test accuracy %g"
%accuracy.eval(feed_dict=))
注意的是書上開始執行的**是
tf.global_variables_initializer().run(),但是在敲到**中就會報錯,也不知道為什麼,可能是因為版本的問題吧,上網搜了一下,改為sess.run(tf.initialiaze_all_variables)即可。
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