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《2020/02/17》TensorFlow 学习系列一:MNIST 数据集的读取与全连接神经网络训练

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简介:
本篇文章是TensorFlow学习系列的第一篇,主要内容包括如何使用Python读取并处理MNIST数据集,并基于此数据集搭建和训练一个基础的全连接神经网络模型。 TensorFlow中文社区MNIST数据集介绍及读取 搭建全连接神经网络(仅供自己学习使用) **MNIST 数据集介绍** MNIST 是机器学习领域中的经典数据集,包含 60,000 张训练样本和 10,000 张测试样本。每个样本是一张大小为 28 * 28 像素的灰度手写数字图片。 **下载文件** MNIST 数据集共有四个文件: - 训练图像:train-images-idx3-ubyte.gz,包含55,000张训练图和5,000张验证图。 - 训练标签:train-labels - 测试图像:test-images - 测试标签:test-labels **文件大小及内容** 1. train-images-idx3-ubyte.gz: 9681 kb,包含55,000张训练图片和5,000张验证图片。

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  • 2020/02/17TensorFlow MNIST
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    本篇文章是TensorFlow学习系列的第一篇,主要内容包括如何使用Python读取并处理MNIST数据集,并基于此数据集搭建和训练一个基础的全连接神经网络模型。 TensorFlow中文社区MNIST数据集介绍及读取 搭建全连接神经网络(仅供自己学习使用) **MNIST 数据集介绍** MNIST 是机器学习领域中的经典数据集,包含 60,000 张训练样本和 10,000 张测试样本。每个样本是一张大小为 28 * 28 像素的灰度手写数字图片。 **下载文件** MNIST 数据集共有四个文件: - 训练图像:train-images-idx3-ubyte.gz,包含55,000张训练图和5,000张验证图。 - 训练标签:train-labels - 测试图像:test-images - 测试标签:test-labels **文件大小及内容** 1. train-images-idx3-ubyte.gz: 9681 kb,包含55,000张训练图片和5,000张验证图片。
  • 使用TensorFlowMNIST卷积
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    本项目利用TensorFlow框架,在经典的MNIST手写数字数据集上训练了一个卷积神经网络模型,实现了高精度的手写数字识别。 这是训练的完整代码,具体的文档说明请参阅本人博客中的相关介绍。
  • :包含MNIST、完整程序代码及预模型
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    本项目提供了一个基于MNIST数据集的手写数字识别全连接神经网络模型,包括源代码和预训练权重文件。 本资源与本人的文章《全站最详细的Python numpy 搭建全连接神经网络模型教程(理论计算+代码实现)》相配套。里面包含6万条原始手写数据、本人编写的全连接神经网络模型程序,以及一个训练好的准确率为93.21%的全连接神经网络模型。建议参考文章中的说明来调用程序。
  • 深度MNIST详解及卷积手写字识别模型——附完整代码和预模型...
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    本教程详细解析了经典的MNIST手写数字数据集,并介绍了如何使用卷积神经网络进行高效的手写数字识别,提供完整的代码与预训练模型。 使用卷积神经网络训练模型的具体介绍可以参看我撰写的文章。文中详细介绍了相关技术细节与实践过程。
  • 基于TensorFlowVGGMNIST方法
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    本研究探讨了利用TensorFlow框架实现VGG神经网络模型在MNIST手写数字识别数据集上的训练过程与优化策略。 VGG是流行的卷积神经网络之一,在训练图形数据方面表现良好。在常用的入门级MNIST数据集上也常被使用。然而,由于VGG包含很多层(最多16层),如果严格按照规范来实现,并用来训练MNIST数据集的话,会出现各种问题,例如经过16层卷积后,原本的28*28*1大小的图片将几乎无法处理。 在ILSVRC 2014竞赛中获得第二名的是Karen Simonyan和Andrew Zisserman设计的一种卷积神经网络模型。现在通常称其为VGGNet。该模型的主要贡献在于证明了深度在网络性能中的关键作用,他们最好的版本包含有16个卷积层或全连接层,并且整个结构非常一致,从头到尾使用的都是3×3的卷积和2×2的最大池化(汇聚)操作。
  • 基于TensorFlowVGGMNIST方法
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    本研究探讨了利用TensorFlow框架实现VGG网络模型,并应用于MNIST手写数字识别任务中的训练策略和优化技巧。 VGG网络(Visual Geometry Group Network)是由Karen Simonyan 和 Andrew Zisserman 在2014年的ILSVRC竞赛中提出的一种深度神经网络模型。其主要特点是采用了非常深的结构,通过使用多层小型卷积核(3x3)和池化层(通常为2x2),逐步增大感受野,并且减少了参数数量的同时保持了强大的表达能力。 在TensorFlow中实现VGG网络时,首先需要定义权重和偏置。这些初始化包括多个卷积层(wc1-wc16)和全连接层(wd1-wd2及输出层out)。每个卷积层的权重由`tf.random_normal`函数随机生成,并用`tf.zeros`将偏置初始化为零,这有助于网络在训练初期避免梯度消失或爆炸的问题。 对于MNIST数据集而言,这是一个包含手写数字图像的小型分类任务。由于VGG16最初是针对较大尺寸的图片设计的,在直接应用于28x28像素大小的MNIST时可能会遇到问题。例如,经过多层3x3卷积后,图像尺寸会显著减小,这可能导致最后全连接层无法正确处理这些数据。因此,在实际应用中可能需要对VGG网络进行适当的调整。 训练VGG模型在MNIST上的步骤通常包括: 1. **数据预处理**:将灰度值归一化至[0, 1]范围,并展平为向量以适应全连接层。 2. **构建神经网络结构**:定义卷积层、池化层(如最大池化)、激活函数(例如ReLU),以及最终的Softmax分类器。 3. **损失函数和优化算法的选择**:选择适当的损失函数,比如交叉熵,并使用优化方法,如Adam或SGD来设置学习率。 4. **训练过程**:利用`tf.train.Scaffold`与`tf.train.MonitoredSession`进行模型的前向传播、反向传播以及参数更新。 5. **验证和测试阶段**:在验证集上评估性能以防止过拟合,最后使用测试集来确定最终精度。 6. **超参数调优**:可能需要调整学习率、批次大小等设置以提高模型准确性。 通过TensorFlow的`tf.layers`模块可以简化网络构建过程。此外,在迁移学习中也可以直接利用预训练的VGG模型,并替换最后全连接层来适应MNIST数据集中的分类任务,从而更快地达到较好的性能指标。 总的来说,使用TensorFlow实现VGG并应用于MNIST是一种典型的深度学习实践案例,它不仅有助于理解复杂网络的工作原理,也能够增强在实际项目中应用这些技术的能力。
  • 《基于TensorFlow深度》课程
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    本课程提供了一系列基于TensorFlow框架的实践练习,涵盖神经网络和深度学习的核心概念和技术,旨在帮助学员通过动手操作加深理解。 《神经网络与深度学习》课程练习(TensorFlow) 欢迎关注:gbxiao992
  • 基于BP测试
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    本研究探讨了利用BP(反向传播)神经网络对数据集进行训练和测试的方法,分析其在模式识别、预测等领域的应用效果,并优化算法提高模型性能。 使用基于BP神经网络的IRIS数据集进行训练和测试。提供完整的数据集及实现代码,可以直接运行以获取结果,并显示正确率、误差以及迭代次数等相关参数。
  • MATLAB印刷体
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    本数据集包含用于MATLAB环境下的印刷体数字和字母识别的神经网络训练样本,适用于模式识别与机器学习研究。 印刷数字的总数是10000张,其中7000张用于训练,3000张用于测试。这样的分配还可以。