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15 手写数字识别-小数据集

时间:2020-06-11 12:23:21      阅读:40      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1.手写数字数据集

  • from sklearn.datasets import load_digits
  • digits = load_digits()

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 代码:

1 from sklearn.datasets import load_digits
2 digits = load_digits()

 

2.图片数据预处理

  • x:归一化MinMaxScaler()

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 代码:

 1 #对x集归一化;对y进行热编码
 2 import matplotlib.pyplot as plt
 3 import numpy as np
 4 from sklearn.datasets import load_digits  #小数据集为8*8/大的为28*28
 5 from sklearn.model_selection import train_test_split
 6 from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
 7 from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder
 8 import tensorflow as tf
 9 from sklearn.metrics import accuracy_score
10 
11 X_data = digits.data.astype(np.float32)
12 Y_data = digits.target.astype(np.float32).reshape(-1,1) #将数据转为一列
13 
14 #将属性xSHUJHU数据进行归一放在最大与最小之间(0,1)
15 scaler = MinMaxScaler()
16 X_data = scaler.fit_transform(X_data)  #归一
17 print("看效果",X_data)

 

  • y:独热编码OneHotEncoder()或to_categorical

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 代码:

from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder
Y = OneHotEncoder().fit_transform(Y_data).todense()
print(one-hot_Y:)
print(Y)   # 热编码有一说一

 

  • 训练集测试集划分

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代码:

1 #先对归一的数据集转为图片格式
2 X=X_data.reshape(-1,8,8,1)
3 
4 #训练集测试集划分
5 from sklearn.model_selection import train_test_split  #测试与训练2/8分
6 X_tain,X_test,y_train,y_test = train_test_split(X,Y,test_size=0.2,random_state=0,stratify=Y)
7 print(X_tain.shape,X_test.shape,y_train.shape,y_test.shape)
  • 张量结构

 

3.设计卷积神经网络结构

  • 绘制模型结构图,并说明设计依据。

读入手写数字识别经过输入层,经过最小维度的卷积层,经过池化,越往下卷积核的数目越多,提出的特征也越多;反复后最终到达全链接层。即有两个连续的卷积-池化就会知道第二个卷积是在获得图片的压缩版。

 

from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Dense,Dropout,Conv2D,MaxPool2D,Flatten
model = Sequential() # 建立模型
#设定卷积核
ks = (2, 2)
#输入层(1层)此处input_shape需要指定训练集的数据,往下之后是会自动推导
model.add(Conv2D(filters=8, kernel_size=ks, padding=same, input_shape=X_tain.shape[1:], activation=relu))
model.add(MaxPool2D(pool_size=(2, 2))) # 池化层
model.add(Dropout(0.25)) # 防止过拟合丢掉1/4的链接

model.add(Conv2D(filters=16, kernel_size=ks, padding=same, activation=relu))# 第2卷积层
model.add(MaxPool2D(pool_size=(2, 2)))# 池化
model.add(Dropout(0.25))# 防止过拟合丢掉1/4的链接

model.add(Conv2D(filters=324, kernel_size=ks, padding=same, activation=relu))# 第三卷积层
model.add(Conv2D(filters=64, kernel_size=ks, padding=same, activation=relu))# 第四卷积层

model.add(MaxPool2D(pool_size=(2, 2)))# 池化
model.add(Dropout(0.25))

model.add(Flatten())# 平坦层

model.add(Dense(64, activation=relu))# 全连接层
model.add(Dropout(0.25))

model.add(Dense(10, activation=softmax))# 激活函数softmax
# 输出模型各层的参数状况
print(model.summary())

 

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4.模型训练

  • model.compile(loss=‘categorical_crossentropy‘, optimizer=‘adam‘, metrics=[‘accuracy‘])
  • train_history = model.fit(x=X_train,y=y_train,validation_split=0.2, batch_size=300,epochs=10,verbose=2)

5.模型评价

  • model.evaluate()
  • 交叉表与交叉矩阵
  • pandas.crosstab
  • seaborn.heatmap

15 手写数字识别-小数据集

原文:https://www.cnblogs.com/ys-hl-lo/p/13091658.html

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