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完成代码如下:
import tensorflow as tffrom tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_datamnist = input_data.read_data_sets('data/',one_hot=True)n_input = 784n_out = 10weights = { 'wc1': tf.Variable(tf.random_normal([3,3,1,64],stddev=0.1)),#第一层卷积的【高,宽,通道,个数】 'wc2': tf.Variable(tf.random_normal([3,3,64,128],stddev=0.1)),#第二层卷积的【高,宽,通道,个数】 'wd1': tf.Variable(tf.random_normal([7*7*128,1024],stddev=0.1)),#第三层全连接层的参数 'wd2': tf.Variable(tf.random_normal([1024,n_out],stddev=0.1))#输出层参数}biases = { 'bc1':tf.Variable(tf.random_normal([64],stddev=0.1)),#bc1是根据第一层卷积层神经元数决定的 'bc2':tf.Variable(tf.random_normal([128],stddev=0.1)),#bc2是根据第二层卷积层神经元数决定的 'bd1':tf.Variable(tf.random_normal([1024],stddev=0.1)),#bd1是根据全连接层神经元数决定的 'bd2':tf.Variable(tf.random_normal([n_out],stddev=0.1))}def conv_basic(_input,_w,_b,_keepratio):# 卷积神经网络的前向传播 # 对输入进行简单的预处理[n,h,w,c]-bitchsize大小,图像的高度、宽度,深度 _input_r = tf.reshape(_input,shape=[-1,28,28,1])# -1意思是让TensorFlow自己做一个推断,确定了其他所有维,可推断出第一维 ''' tf.nn.conv2d(input, filter, strides, padding, use_cudnn_on_gpu=None, name=None) 除去name参数用以指定该操作的name,与方法有关的一共五个参数: 第一个参数input:指需要做卷积的输入图像,它要求是一个Tensor,具有[batch, in_height, in_width, in_channels]这样的shape, 具体含义是[训练时一个batch的图片数量, 图片高度, 图片宽度, 图像通道数],注意这是一个4维的Tensor,要求类型为float32和float64其中之一 第二个参数filter:相当于CNN中的卷积核,它要求是一个Tensor,具有[filter_height, filter_width, in_channels, out_channels]这样的shape, 具体含义是[卷积核的高度,卷积核的宽度,图像通道数,卷积核个数],要求类型与参数input相同,有一个地方需要注意,第三维in_channels,就是参数input的第四维 第三个参数strides:卷积时在图像每一维的步长,这是一个一维的向量,长度4分别是[训练时一个batch的图片数量, 图片高度, 图片宽度, 图像通道数]四个维度 第四个参数padding:string类型的量,只能是"SAME","VALID"其中之一,这个值决定了不同的卷积方式 第五个参数:use_cudnn_on_gpu:bool类型,是否使用cudnn加速,默认为true ''' # "VALID" 仅舍弃最后列,或最后行的数据 # "SAME" 尝试在数据左右均匀的填充0,若填充个数为奇数时,则将多余的填充值放数据右侧. _conv1 = tf.nn.conv2d(_input_r,_w['wc1'],strides=[1,1,1,1],padding='SAME') _conv1 = tf.nn.relu(tf.nn.bias_add(_conv1,_b['bc1'])) ''' tf.nn.max_pool(value, ksize, strides, padding, name=None) 参数是四个,和卷积很类似: 第一个参数value:需要池化的输入,一般池化层接在卷积层后面,所以输入通常是feature map,依然是[batch, height, width, channels]这样的shape 第二个参数ksize:池化窗口的大小,取一个四维向量,一般是[1, height, width, 1],因为我们不想在batch和channels上做池化,所以这两个维度设为了1 第三个参数strides:和卷积类似,窗口在每一个维度上滑动的步长,一般也是[1, stride, stride, 1] 第四个参数padding:和卷积类似,可以取'VALID'或者'SAME' 返回一个Tensor,类型不变,shape仍然是[batch, height, width, channels]这种形式 ''' ''' tf.nn.dropout(x, keep_prob, noise_shape=None, seed=None, name=None) 根据给出的keep_prob参数,将输入tensor x按比例输出。 使用说明: 参数 keep_prob: 表示的是保留的比例,假设为0.8,则20 % 的数据变为0,然后其他的数据乘以1 / keep_prob;keep_prob越大,保留的越多; 参数 noise_shape:干扰形状。此字段默认是None,表示第一个元素的操作都是独立,但是也不一定。比例:数据的形状是shape(x) = [k, l, m, n],而noise_shape = [k, 1, 1,n], 则第1和4列是独立保留或删除,第2和3列是要么全部保留,要么全部删除 ''' _pool1 = tf.nn.max_pool(_conv1,ksize=[1,2,2,1],strides=[1,2,2,1],padding='SAME') _pool1_dr1 = tf.nn.dropout(_pool1,_keepratio)# _keepratio表示保留的比例 _conv2 = tf.nn.conv2d(_pool1_dr1,_w['wc2'],strides=[1,1,1,1],padding='SAME') _conv2 = tf.nn.relu(tf.nn.bias_add(_conv2,_b['bc2'])) _pool2 = tf.nn.max_pool(_conv2,ksize=[1,2,2,1],strides=[1,2,2,1],padding='SAME') _pool_dr2 = tf.nn.dropout(_pool2,_keepratio) # 全连接层——把输出转换为矩阵(向量)的形式 _densel = tf.reshape(_pool_dr2,[-1,_w['wd1'].get_shape().as_list()[0]]) _fc = tf.nn.relu(tf.add(tf.matmul(_densel,_w['wd1']),_b['bd1'])) _fc_dr1 = tf.nn.dropout(_fc,_keepratio) _out = tf.add(tf.matmul(_fc_dr1,_w['wd2']),_b['bd2']) out = { 'input_r': _input_r, 'conv1': _conv1, 'pool1': _pool1, 'pool1_dr1': _pool1_dr1, 'conv2': _conv2, 'pool2': _pool2, 'pool_dr2': _pool_dr2, 'densel': _densel, 'fc1': _fc, 'fc_dr1': _fc_dr1, 'out': _out} return outprint("CNN READY")x = tf.placeholder(tf.float32,[None,n_input])y = tf.placeholder(tf.float32,[None,n_out])keepratio = tf.placeholder(tf.float32)#预测结果值_pred = conv_basic(x,weights,biases,keepratio)['out']#计算损失cost = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(logits=_pred,labels=y))#使用梯度下降方法求解最小值就是得到的优化值optm = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.001).minimize(cost)#准确率_corr = tf.equal(tf.arg_max(_pred,1),tf.argmax(y,1))#equal是判断预测得到的结果和真实y之间结果是否相同accr = tf.reduce_mean(tf.cast(_corr,tf.float32))#tf.cast函数将布尔值转换成float#初始化所有init = tf.initialize_all_variables()sess = tf.Session()sess.run(init)training_epochs = 50batch_size = 64display_step = 1for epoch in range(training_epochs): avg_cost = 0 num_batch = int(mnist.train.num_examples/batch_size) for i in range(num_batch): batch_xs,batch_ys = mnist.train.next_batch(batch_size) feed = { x:batch_xs,y:batch_ys,keepratio:0.7} sess.run(optm,feed_dict=feed) avg_cost = avg_cost + sess.run(cost,feed_dict={ x:batch_xs,y:batch_ys,keepratio:1.}) avg_cost = avg_cost /num_batch if epoch%display_step ==0: print("Epoch: %03d/%03d cost: %.9f" % (epoch, training_epochs, avg_cost)) train_acc = sess.run(accr, feed_dict={ x: batch_xs, y: batch_ys, keepratio: 1.}) print("Training accuracy: %.3f" % (train_acc))print("FINISHED")
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