CNN最大的特点在于卷积的权值共享结构,可以大幅减少神经网络的参数量,防止过拟合的同时又降低了神经网络模型的复杂度。在CNN中,第一个卷积层会直接接受图像像素级的输入,每一个卷积操作只处理一小块图像,进行卷积变化后再传到后面的网络,每一层卷积都会提取数据中最有效的特征。这种方法可以提取到图像中最基础的特征,比如不同方向的边或者拐角,而后再进行组合和抽象形成更高阶的特征。
一般的卷积神经网络由多个卷积层构成,每个卷积层中通常会进行如下几个操作:
- 图像通过多个不同的卷积核的滤波,并加偏置(bias),特取出局部特征,每个卷积核会映射出一个新的2D图像。
- 将前面卷积核的滤波输出结果,进行非线性的激活函数处理。目前最常见的是使用ReLU函数,而以前Sigmoid函数用得比较多。
- 对激活函数的结果再进行池化操作(即降采样,比如将2*2的图片将为1*1的图片),目前一般是使用最大池化,保留最显著的特征,并提升模型的畸变容忍能力。
总结一下,CNN的要点是局部连接(local Connection)、权值共享(Weight Sharing)和池化层(Pooling)中的降采样(Down-Sampling)。
本文将使用Tensorflow实现一个简单的卷积神经网络,使用的数据集是MNIST,网络结构:两个卷积层加一个全连接层。
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data import tensorflow as tf # 载入MNIST数据集,并创建默认的Interactive Session。 mnist = input_data.read_data_sets("MNIST_data/", one_hot=True) sess = tf.InteractiveSession() # 创建权重和偏置,以便重复使用。我们需要给权重制造一些随机的噪声来打破完全对称,比如截断的正态分布噪声,标准差设为0.1 def weight_variable(shape): initial = tf.truncated_normal(shape, stddev=0.1) return tf.Variable(initial) def bias_variable(shape): initial = tf.constant(0.1, shape=shape) return tf.Variable(initial) # 创建卷积层、池化层,以便重复使用 def conv2d(x, W): return tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') def max_pool(x): return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 2, 2, 1], strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME') # 定义输入的placeholder x = tf.placeholder(tf.float32, [None, 784]) y_ = tf.placeholder(tf.float32, [None, 10]) x_image = tf.reshape(x, [-1, 28, 28, 1]) # 定义第一个卷积层 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(h_conv1) # 定义第二个卷积层 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(h_conv2) # 定义全连接层。由于第二个卷积层输出的tensor是7*7*64,我们使用tf.reshape函数对其进行变形 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) # 为了减轻过拟合,下面使用一个Dropout层。通过一个placeholder传入keep_prob比率来控制的。在训练时,我们随机丢弃一部分节点 # 的数据来减轻过拟合,预测时则保留全部数据来追求最好的预测性能。 keep_prob = tf.placeholder(dtype=tf.float32) h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob) # 最后我们将Dropout层的输出连接一个Softmax层,得到最后的概率输出 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) # 定义损失函数为cross entropy和优化器 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) # 定义评测准确率的操作 correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_conv, 1), tf.argmax(y_, 1)) accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32)) # 下面开始训练 tf.global_variables_initializer().run() for i in range(20000): batch = mnist.train.next_batch(50) if i % 100 == 0: train_accuracy = accuracy.eval(feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 1.0}) print("Step %d, training accuracy %g" % (i, train_accuracy)) train_step.run(feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 0.5}) print("test accuracy %g" % accuracy.eval(feed_dict={x: mnist.test.images, y_: mnist.test.labels, keep_prob: 1.0})) # 载入MNIST数据集,并创建默认的Interactive Session。 mnist = input_data.read_data_sets("MNIST_data/", one_hot=True) sess = tf.InteractiveSession() # 创建权重和偏置,以便重复使用。我们需要给权重制造一些随机的噪声来打破完全对称,比如截断的正态分布噪声,标准差设为0.1 def weight_variable(shape): initial = tf.truncated_normal(shape, stddev=0.1) return tf.Variable(initial) def bias_variable(shape): initial = tf.constant(0.1, shape=shape) return tf.Variable(initial) # 创建卷积层、池化层,以便重复使用 def conv2d(x, W): return tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') def max_pool(x): return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 2, 2, 1], strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME') # 定义输入的placeholder x = tf.placeholder(tf.float32, [None, 784]) y_ = tf.placeholder(tf.float32, [None, 10]) x_image = tf.reshape(x, [-1, 28, 28, 1]) # 定义第一个卷积层 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(h_conv1) # 定义第二个卷积层 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(h_conv2) # 定义全连接层。由于第二个卷积层输出的tensor是7*7*64,我们使用tf.reshape函数对其进行变形 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) # 为了减轻过拟合,下面使用一个Dropout层。通过一个placeholder传入keep_prob比率来控制的。在训练时,我们随机丢弃一部分节点 # 的数据来减轻过拟合,预测时则保留全部数据来追求最好的预测性能。 keep_prob = tf.placeholder(dtype=tf.float32) h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob) # 最后我们将Dropout层的输出连接一个Softmax层,得到最后的概率输出 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) # 定义损失函数为cross entropy和优化器 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) # 定义评测准确率的操作 correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_conv, 1), tf.argmax(y_, 1)) accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32)) # 下面开始训练 tf.global_variables_initializer().run() for i in range(20000): batch = mnist.train.next_batch(50) if i % 100 == 0: train_accuracy = accuracy.eval(feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 1.0}) print("Step %d, training accuracy %g" % (i, train_accuracy)) train_step.run(feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 0.5}) print("test accuracy %g" % accuracy.eval(feed_dict={x: mnist.test.images, y_: mnist.test.labels, keep_prob: 1.0}))
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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!
昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
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