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不使用框架的手写数字识别全连接神经网络(layer已封装)

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简介:
本项目详细介绍并实现了无需依赖外部框架的全连接神经网络,专注于手写数字识别任务。通过自定义封装层,优化算法以提高模型性能,为学习和研究提供一个简洁、高效的入门级示例。 使用自定义的层封装可以实现无需框架支持的手写数字识别全连接神经网络,并且能够方便地调整网络层数及激活函数的选择。

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客服
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  • 使(layer)
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    本项目详细介绍并实现了无需依赖外部框架的全连接神经网络,专注于手写数字识别任务。通过自定义封装层,优化算法以提高模型性能,为学习和研究提供一个简洁、高效的入门级示例。 使用自定义的层封装可以实现无需框架支持的手写数字识别全连接神经网络,并且能够方便地调整网络层数及激活函数的选择。
  • 基于TensorFlow
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    本项目利用TensorFlow构建了一个用于手写数字识别的全连接神经网络模型,通过训练实现了高精度的数字分类。 在本项目中,我们将探讨如何使用TensorFlow框架构建一个全连接神经网络(也称为多层感知器)来识别手写数字。TensorFlow是谷歌公司开发的一个强大的开源库,在深度学习和机器学习领域得到广泛应用。它允许我们定义计算图,并在CPU或GPU上高效执行这些操作。 我们的目标是解决手写数字识别问题,通常使用MNIST数据集进行实践。该数据库包含60,000个训练样本及10,000个测试样本,每张图片都是28x28像素的手写字体图像。项目旨在训练模型使其能够准确地识别这些数字。 涉及的文件包括: - **说明.docx**:此文档详细介绍了项目的背景、步骤以及如何调整代码以适应不同环境(例如在Windows操作系统下配置Python和TensorFlow)。 - **mnist_backward.py**:这个脚本可能实现了反向传播算法,这是训练神经网络的重要组成部分。通过计算损失函数对参数的梯度来更新权重,从而减少预测误差。 - **mnist_app.py**:此文件可能是模型的应用示例,如加载预训练模型进行实时的手写数字识别等操作。 - **mnist_forward.py**:该脚本可能包含了前向传播逻辑,即数据通过神经网络的流程以生成预测结果。 构建全连接神经网络时需考虑的关键组件包括: - 输入层接收28x28像素图像并将其展平为一维向量作为输入。 - 隐藏层(或多个隐藏层)用于学习复杂特征,每个节点与上一层的所有节点相连。 - 激活函数如ReLU引入非线性以使网络能够捕捉到更复杂的模式。 - 输出层包含10个节点对应于数字0至9,并使用softmax函数计算概率分布。 - 选择交叉熵损失作为多分类问题的合适度量标准。 - 使用梯度下降或Adam等优化器根据反向传播算法更新权重。 训练过程中,模型通过学习手写数字特征来提高识别准确性。测试集用来评估模型在未见过的数据上的泛化能力。 此项目提供了从零开始构建一个基于TensorFlow的手写数字识别系统的完整示例,帮助你深入了解深度学习的基本原理,并提升你的编程技能。
  • Python实现卷积
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    本项目演示了如何使用纯Python代码(不依赖外部库)构建一个简单的卷积神经网络,用于识别MNIST数据集的手写数字。 网络结构项目包含一个全连接神经网络实现手写数字识别的代码,其中层已经封装好以方便扩展和修改。 第一个卷积层输入为28×28的一通道图像,并使用6个5×5滤波器(步长为1且不补零),输出大小变为24×24、深度为6。 紧随其后的是一个池化层,它接收24×24的图像和6个通道作为输入。该池化层应用了尺寸为2×2的滤波器及步长为2的方式进行处理,最终得到12×12大小(深度仍保持6)的结果。 第二个卷积层接着对前一层输出的数据操作:它以8×8图像和12个通道作为输入,并使用12个5×5滤波器(同样不补零),步长为1。此过程后,得到的特征图尺寸变为8×8、深度为12。 随后是第二个池化层处理,其接受大小为4×4的图像和12个通道作为输入,并通过使用2×2的滤波器及步长为2的方式进行下采样操作。最终该层输出一个具有相同深度(即12)但尺寸缩减至4×4的结果;这相当于共有192个像素点。 第一个全连接层接收到上述卷积和池化过程后的数据,并继续完成后续的神经网络构建工作。
  • Python借助实现进行
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    本项目使用Python编程语言从零开始构建了一个简单的神经网络模型,用于MNIST数据集的手写数字图像分类任务。通过调整参数和优化算法,该模型能准确地识别不同风格的数字书写。 使用Python实现神经网络以识别MNIST数据集中的手写数字,并采用Xavier初始化、Adam优化算法、数据归一化、批量标准化(Batch Normalization)以及Dropout技术来提高模型性能。
  • 基于BPMatlab实现__BP___
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    本项目利用MATLAB实现基于BP神经网络的手写数字识别系统,旨在提高对各类手写数字的辨识准确率。通过训练大量样本数据,模型能够有效区分0至9之间的不同手写样式。 BP神经网络实现手写数字识别的Matlab代码可以用于训练一个模型来准确地识别图像中的手写数字。这种方法通过使用多层前馈人工神经网络,并采用反向传播算法调整权重,从而达到较高的分类精度。在进行实际操作时,需要准备大量标记好的数据集作为训练样本,以便优化网络参数和结构以获得最佳性能。
  • 使 C++ 实现 MNIST 据集中
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    本项目采用C++编程语言构建了一个全连接神经网络模型,专门用于在MNIST数据集中对手写数字进行分类和识别。 本程序使用全连接神经网络进行手写数字识别的训练和预测,并采用Mnist数据集。通过调整输入、输出节点数及网络层数,该算法也可应用于其他多分类或回归问题。代码结构参考了darknet项目框架(原用于yolo模型)。
  • PyTorch实现 - 使MNIST据集和.html
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    本HTML文档详细介绍了如何利用Python深度学习库PyTorch实现对手写数字的识别。通过使用经典的MNIST数据集,并构建一个基于全连接层的简单神经网络模型,提供了从环境搭建到代码实战的全流程指导,适合初学者入门手写数字识别项目。 目录: 代码 相关说明 关于MNIST数据集 关于二分类与多分类 关于神经网络处理过程 softmax函数 关于MNIST数据集的处理举例 代码流程 关于transforms.ToTensor 关于transforms.Normalize 9. 代码中transform的对应关系 关于x.view 设计模型 batch size设置技巧 谈谈batchsize参数 关于x.view(-1, 784) 关于torch.nn.Linear和relu的举例测试 学习课程:《PyTorch深度学习实践》完结合集(B站 刘二大人) 一位大佬的专栏笔记:bit452的专栏:PyTorch 深度学习实践
  • Python借助卷积实现
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    本项目利用Python编写了一个基于卷积神经网络的手写数字识别程序,无需依赖额外框架,旨在深入理解CNN原理及其在图像分类中的应用。 使用Python不借助任何框架来实现卷积神经网络识别手写数字,在100个测试集上的最高准确率可达95%。数据集包含在内。
  • Python借助来实现功能
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    本项目利用Python编程语言从零开始构建一个简单的神经网络模型,专门用于手写数字(如MNIST数据集中的)识别任务。通过逐步编写代码实现前向传播、反向传播和权重更新等核心算法,无需依赖高级机器学习框架,旨在加深对深度学习基础原理的理解与应用技能的培养。 实验目的及要求: 目的:不使用框架,在Python中实现神经网络,并通过实践学习反向传播算法的推导及其代码实现;掌握Xavier初始化、Adam优化器、数据归一化、批量规范化(Batch Normalization)以及Dropout等技术。 要求:根据给定结构和指定的初始化方法及学习算法,自行编写程序完成一个简单的神经网络模型。不允许使用现成的机器学习库,但可以利用numpy库进行辅助计算,并且需要对比以下情况下的损失曲线和混淆矩阵: 1. 有无数据归一化。 2. 有无批量规范化(Batch Normalization)。 3. 有无Dropout技术。 实验环境及采用的技术包括:Windows10操作系统,PyCharm开发工具,Python版本为3.7,并使用MNIST数据集进行训练和测试。此外还会用到numpy库来进行数学运算以及random库来辅助随机数生成等操作。
  • 使Python实现
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    本项目利用Python编程语言构建并训练了一个神经网络模型,专注于对手写数字进行准确识别。通过深度学习技术的应用,该模型能够有效解析和分类MNIST数据集中的图像信息。 利用Python实现神经网络识别手写数字。