本例子用到了minst数据库,通过训练CNN网络,实现手写数字的预测。

首先先把数据集读取到程序中(MNIST数据集大约12MB,如果没在文件夹中找到就会自动下载):

mnist = input_data.read_data_sets('data/MNIST_data', one_hot=True)

Extracting data/MNIST/train-images-idx3-ubyte.gz
Extracting data/MNIST/train-labels-idx1-ubyte.gz
Extracting data/MNIST/t10k-images-idx3-ubyte.gz
Extracting data/MNIST/t10k-labels-idx1-ubyte.gz

print("Size of:")
print("- Training-set:\t\t{}".format(len(mnist.train.labels)))
print("- Test-set:\t\t{}".format(len(mnist.test.labels)))
print("- Validation-set:\t{}".format(len(mnist.validation.labels)))

Size of:
- Training-set: 55000
- Test-set: 10000

- Validation-set: 5000

然后开始定义输入数据,利用占位符

  • # define placeholder for inputs to network
    xs = tf.placeholder(tf.float32, [None, 784]) # 28x28
    ys = tf.placeholder(tf.float32, [None, 10])
    keep_prob = tf.placeholder(tf.float32)
    x_image = tf.reshape(xs, [-1, 28, 28, 1])
    # print(x_image.shape) # [n_samples, 28,28,1]

minst数据集中是28*28大小的图片,784就是一张展平的图片(28*28=784)。None表示输入图片的数量不定。类别是0-9总共10个类别,并定义了后面dropout的占位符。x_image又把展平的图片reshape成了28*28*1的形状,因为是灰色图片,所以通道是1.

然后定义几个函数来方便构造网络:

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) def conv2d(x, W):
# stride [1, x_movement, y_movement, 1]
# Must have strides[0] = strides[3] = 1
return tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') def max_pool_2x2(x):
# stride [1, x_movement, y_movement, 1]
return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1,2,2,1], strides=[1,2,2,1], padding='SAME')

truncated_normal函数使得W呈正态分布,标准差为0.1。初始化b为0.1。定义卷积层步数为1,并且周围补0。池化层采用kernel大小为2*2,步数也为2,周围补0。

然后定义CNN神经网络:

  • ## conv1 layer ##
    W_conv1 = weight_variable([5,5, 1,32]) # patch 5x5, in size 1, out size 32
    b_conv1 = bias_variable([32])
    h_conv1 = tf.nn.relu(conv2d(x_image, W_conv1) + b_conv1) # output size 28x28x32
    h_pool1 = max_pool_2x2(h_conv1) # output size 14x14x32 ## conv2 layer ##
    W_conv2 = weight_variable([5,5, 32, 64]) # patch 5x5, in size 32, out size 64
    b_conv2 = bias_variable([64])
    h_conv2 = tf.nn.relu(conv2d(h_pool1, W_conv2) + b_conv2) # output size 14x14x64
    h_pool2 = max_pool_2x2(h_conv2) # output size 7x7x64 ## func1 layer ##
    W_fc1 = weight_variable([7*7*64, 1024])
    b_fc1 = bias_variable([1024])
    # [n_samples, 7, 7, 64] ->> [n_samples, 7*7*64]
    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)
    h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob) ## func2 layer ##
    W_fc2 = weight_variable([1024, 10])
    b_fc2 = bias_variable([10])
    prediction = tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop, W_fc2) + b_fc2)

最后计算损失,使得损失最小。

# the error between prediction and real data
cross_entropy = tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(ys * tf.log(prediction),reduction_indices=[1])) # loss
train_step = tf.train.AdamOptimizer(1e-4).minimize(cross_entropy)

reduce_mean用于计算均值,用法如下: 
tf.reduce_mean(input_tensor, reduction_indices=None, keep_dims=False, name=None)

Computes the mean of elements across dimensions of a tensor.

# 'x' is [[1., 1.]
# [2., 2.]]
tf.reduce_mean(x) ==> 1.5
tf.reduce_mean(x, 0) ==> [1.5, 1.5]
tf.reduce_mean(x, 1) ==> [1., 2.]

完整代码如下:

from __future__ import print_function
import tensorflow as tf
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data
# number 1 to 10 data
mnist = input_data.read_data_sets('data/MNIST_data', one_hot=True)
def compute_accuracy(v_xs, v_ys):
global prediction
y_pre = sess.run(prediction, feed_dict={xs: v_xs, keep_prob: 1})
correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_pre,1), tf.argmax(v_ys,1))
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32))
result = sess.run(accuracy, feed_dict={xs: v_xs, ys: v_ys, keep_prob: 1})
return result 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) def conv2d(x, W):
# stride [1, x_movement, y_movement, 1]
# Must have strides[0] = strides[3] = 1
return tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') def max_pool_2x2(x):
# stride [1, x_movement, y_movement, 1]
return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1,2,2,1], strides=[1,2,2,1], padding='SAME') # define placeholder for inputs to network
xs = tf.placeholder(tf.float32, [None, 784]) # 28x28
ys = tf.placeholder(tf.float32, [None, 10])
keep_prob = tf.placeholder(tf.float32)
x_image = tf.reshape(xs, [-1, 28, 28, 1])
# print(x_image.shape) # [n_samples, 28,28,1] ## conv1 layer ##
W_conv1 = weight_variable([5,5, 1,32]) # patch 5x5, in size 1, out size 32
b_conv1 = bias_variable([32])
h_conv1 = tf.nn.relu(conv2d(x_image, W_conv1) + b_conv1) # output size 28x28x32
h_pool1 = max_pool_2x2(h_conv1) # output size 14x14x32 ## conv2 layer ##
W_conv2 = weight_variable([5,5, 32, 64]) # patch 5x5, in size 32, out size 64
b_conv2 = bias_variable([64])
h_conv2 = tf.nn.relu(conv2d(h_pool1, W_conv2) + b_conv2) # output size 14x14x64
h_pool2 = max_pool_2x2(h_conv2) # output size 7x7x64 ## func1 layer ##
W_fc1 = weight_variable([7*7*64, 1024])
b_fc1 = bias_variable([1024])
# [n_samples, 7, 7, 64] ->> [n_samples, 7*7*64]
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)
h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob) ## func2 layer ##
W_fc2 = weight_variable([1024, 10])
b_fc2 = bias_variable([10])
prediction = tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop, W_fc2) + b_fc2) # the error between prediction and real data
cross_entropy = tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(ys * tf.log(prediction),
reduction_indices=[1])) # loss
train_step = tf.train.AdamOptimizer(1e-4).minimize(cross_entropy) sess = tf.Session()
# important step
sess.run(tf.initialize_all_variables()) for i in range(1000):
batch_xs, batch_ys = mnist.train.next_batch(100)
sess.run(train_step, feed_dict={xs: batch_xs, ys: batch_ys, keep_prob: 0.5})
if i % 50 == 0:
print(compute_accuracy(
mnist.test.images, mnist.test.labels))

tensorflow实现一个神经网络简单CNN网络的更多相关文章

  1. 基于tensorflow搭建一个神经网络

    一,tensorflow的简介 Tensorflow是一个采用数据流图,用于数值计算的 开源软件库.节点在图中表示数字操作,图中的线 则表示在节点间相互联系的多维数据数组,即张量 它灵活的架构让你可以 ...

  2. Tensorflow之卷积神经网络(CNN)

    前馈神经网络的弊端 前一篇文章介绍过MNIST,是采用的前馈神经网络的结构,这种结构有一个很大的弊端,就是提供的样本必须面面俱到,否则就容易出现预测失败.如下图: 同样是在一个图片中找圆形,如果左边为 ...

  3. 【小白学PyTorch】1 搭建一个超简单的网络

    文章目录: 目录 1 任务 2 实现思路 3 实现过程 3.1 引入必要库 3.2 创建训练集 3.3 搭建网络 3.4 设置优化器 3.5 训练网络 3.6 测试 1 任务 首先说下我们要搭建的网络 ...

  4. 【深度学习系列】用PaddlePaddle和Tensorflow实现经典CNN网络AlexNet

    上周我们用PaddlePaddle和Tensorflow实现了图像分类,分别用自己手写的一个简单的CNN网络simple_cnn和LeNet-5的CNN网络识别cifar-10数据集.在上周的实验表现 ...

  5. 机器学习与Tensorflow(6)——LSTM的Tensorflow实现、Tensorboard简单实现、CNN应用

    最近写的一些程序以及做的一个关于轴承故障诊断的程序 最近学习进度有些慢 而且马上假期 要去补习班 去赚下学期生活费 额.... 抓紧时间再多学习点 1.RNN递归神经网络Tensorflow实现程序 ...

  6. 用TensorFlow搭建一个万能的神经网络框架(持续更新)

    我一直觉得TensorFlow的深度神经网络代码非常困难且繁琐,对TensorFlow搭建模型也十分困惑,所以我近期阅读了大量的神经网络代码,终于找到了搭建神经网络的规律,各位要是觉得我的文章对你有帮 ...

  7. 【深度学习系列】用PaddlePaddle和Tensorflow实现经典CNN网络GoogLeNet

    前面讲了LeNet.AlexNet和Vgg,这周来讲讲GoogLeNet.GoogLeNet是由google的Christian Szegedy等人在2014年的论文<Going Deeper ...

  8. TensorFlow.NET机器学习入门【7】采用卷积神经网络(CNN)处理Fashion-MNIST

    本文将介绍如何采用卷积神经网络(CNN)来处理Fashion-MNIST数据集. 程序流程如下: 1.准备样本数据 2.构建卷积神经网络模型 3.网络学习(训练) 4.消费.测试 除了网络模型的构建, ...

  9. 卷积神经网络(CNN)学习算法之----基于LeNet网络的中文验证码识别

    由于公司需要进行了中文验证码的图片识别开发,最近一段时间刚忙完上线,好不容易闲下来就继上篇<基于Windows10 x64+visual Studio2013+Python2.7.12环境下的C ...

随机推荐

  1. ivew 限制输入 0 到 1 的数字 包括小数, 0 ,1

    input <FormItem label="> <Input v-model="formItem.shapeDifferen.breastScaleOutSpa ...

  2. CSS3 nth-of-type(n)选择器 last-of-type选择器 nth-last-of-type(n)选择器 CSS3 only-child选择器 only-of-type选择器

    CSS3 nth-of-type(n)选择器 “:nth-of-type(n)”选择器和“:nth-child(n)”选择器非常类似,不同的是它只计算父元素中指定的某种类型的子元素.当某个元素中的子元 ...

  3. hdu 6055 : Regular polygon (2017 多校第二场 1011) 【计算几何】

    题目链接 有个结论: 平面坐标系上,坐标为整数的情况下,n个点组成正n边形时,只可能组成正方形. 然后根据这个结论来做. 我是先把所有点按照 x为第一关键字,y为第二关键字 排序,然后枚举向量 (p[ ...

  4. 一个能极大提高生产率的Chrome新建标签页扩展

    我是一个对开发生产率有着BT需求的程序员,总是追求将自己的单位时间生产率最大化. 通过分析,我发现自己一天会反反复复使用Chrome的新建标签,然后访问常用的网站.因此,我期望新建一个默认的Chrom ...

  5. unique && stl的全排列

    stl的全排列: 看代码. #include<iostream> #include<cstdio> #include<algorithm> #include< ...

  6. 【转】Django 基本命令

    Django 基本命令 1. 新建一个 django project django-admin.py startproject project_name 特别是在 windows 上,如果报错,尝试用 ...

  7. ztree 拖动树结构的移动组件样式不见了怎么办?

    这个是没有设置z-index被其他层级高的掩盖了. 修改方法: zTreeStyle.css中设置 结果:

  8. 攻防世界 | level2

    # ! /usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from pwn import * context.log_level = 'debug' elf = E ...

  9. 不用print调试 xdebug ubuntu phpstorm 远程断点调试

    即使这会写php也遵守zebra大人的指示:不用print调试!!!!----环境ok  ---gan !!! w http://blog.csdn.net/ty_hf/article/details ...

  10. WPF样式统一之DevExpress设置窗体,控件为Office风格

    DevExpress相信不少人用过,虽然人家不是免费的,但是用过的应该都知道,确实是花了心血的C#插件,下面来介绍下在DevExpress下如何统一设置自己的WPF程序为经典Windows风格. 窗体 ...