# -*- coding: utf-8 -*-
"""created on wed mar 14 09:50:13 2018
@author: 102121
"""from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data
import tensorflow as tf
#匯入mnist資料集,建立預設的interactive session
mnist = input_data.read_data_sets("mnist_data", one_hot = true)
sess = tf.interactivesession()
#定義權重和偏差的初始化函式
def weight_variable(shape):
#權重製造一些隨機的雜訊來打破完全對稱,比如截斷的正態分佈雜訊,標準差設為 0.1
initial = tf.truncated_normal(shape,stddev=0.1)
return tf.variable(initial)
def bias_variable(shape):
# 偏置項使用極小值初始化,防止relu出現死亡節點(dead neuron)
initial = tf.constant(0.1, shape=shape)
return tf.variable(initial)
#定義卷積層和池化層 接下來重複使用的
# tf.nn.conv2d是tensorflow中的2維卷積函式
# x 輸入 , w 卷積的引數,比如[5,5,1,32] 前兩個表示卷積核的尺寸,第三個引數表示有多少個channel,灰度單色為1 ,彩色rgb為3,(即depth),第四個引數表示卷積核的數量
# strides 卷積模板移動的步長
# padding 邊界的處理方式,same 讓卷積的輸入和輸出保持同樣的尺寸
def conv2d(x, w):
return tf.nn.conv2d(x, w, strides=[1, 1, 1, 1], padding='same')
# 使用2*2的最大池化 tf.nn.max_pool
def max_pool_2x2(x):
return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 2, 2, 1],strides=[1, 2, 2, 1], padding='same')
########正式設計卷積神經網路之前先定義placeholder########
# x是特徵,y_是真實label。因為卷積神經網路是會用到2d的空間資訊,所以要把784維的資料恢復成28*28的結構,將資料從1d轉為2d。使用tensor的變形函式tf.reshape
x = tf.placeholder(tf.float32, shape=[none, 784])
y_ = tf.placeholder(tf.float32, shape=[none, 10])
x_image = tf.reshape(x,[-1,28,28,1])# -1 代表樣本數量不固定 1 代表顏色通道數量
########設計卷積神經網路########
# 第一層卷積
# 卷積核尺寸為5*5,1個顏色通道,32個不同的卷積核
w_conv1 = weight_variable([5, 5, 1, 32])
# 用conv2d函式進行卷積操作,加上偏置
b_conv1 = bias_variable([32])
# 把x_image和權值向量進行卷積,加上偏置項,然後應用relu啟用函式,
h_conv1 = tf.nn.relu(conv2d(x_image, w_conv1) + b_conv1)
# 對卷積的輸出結果進行池化操作
h_pool1 = max_pool_2x2(h_conv1)
# 第二層卷積(和第一層大致相同,卷積核為64,這一層卷積會提取64種特徵)
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)
# 全連線層。經過兩次最大化步長2*2,邊長由28*28變為 7*7,而第二個卷積層的卷積核數量為24,所以其輸出的tensor尺寸為7*7*64,使用reshape進行變形,將其轉換為1d,然後連線乙個全連線層,隱含節點數1024。使用relu啟用函式
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)
# 為了防止過擬合,在輸出層之前加dropout層
keep_prob = tf.placeholder(tf.float32)
h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob)
# 輸出層。新增乙個softmax層,就像softmax regression一樣。得到概率輸出。
w_fc2 = weight_variable([1024, 10])
b_fc2 = bias_variable([10])
y_conv=tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop, w_fc2) + b_fc2)
########模型訓練設定########
# 定義loss function為cross entropy,優化器使用adam,並給予乙個比較小的學習速率1e-4
cross_entropy = tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(y_*tf.log(y_conv),reduction_indices=[1]))
train_step = tf.train.adamoptimizer(1e-4).minimize(cross_entropy)
# 定義評測準確率的操作
correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_conv,1), tf.argmax(y_,1))
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32))
########開始訓練過程########
# 初始化所有引數
tf.global_variables_initializer().run()
# 訓練(設定訓練時dropout的kepp_prob比率為0.5。mini-batch為50,進行2000次迭代訓練,參與訓練樣本5萬)
# 其中每進行100次訓練,對準確率進行一次評測keep_prob設定為1,用以實時監測模型的效能
for i in range(1000):
batch = mnist.train.next_batch(50)
if i%100 == 0:
train_accuracy = accuracy.eval(feed_dict=)
print("-->step %d, training accuracy %.4f"%(i, train_accuracy))
train_step.run(feed_dict=)
# 全部訓練完成之後,在最終測試集上進行全面測試,得到整體的分類準確率
print("卷積神經網路在mnist資料集正確率: %g"%accuracy.eval(feed_dict=))
簡單搭建神經網路
簡單的神經網路 準備,前傳,後傳,迭代 下面是乙個簡單的神經網路搭建的 coding utf 8 import tensorflow as tf import numpy as np batch size 8 seed 23455 基於seed產生隨機數 rng np.random.randomst...
神經網路的簡單搭建
bp神經網路是一種按誤差逆傳播演算法訓練的多層前饋網路,是目前應用最廣泛的神經網路模型之一。bp網路能學習和存貯大量的 輸入 輸出模式對映關係,而無需事前揭示描述這種對映關係的數學方程。它的學習規則是使用最速下降法,通過反向傳播來不斷 調整網路的權值和閾值,使網路的誤差平方和最小。通俗一點講就是一種...
tf 神經網路的簡單搭建
import tensorflow as tf import numpy as np defadd layer inputs,in size,out size,activation function none weights tf.variable tf.random normal in size,...