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CNN-Numpy实现：不依赖PyTorch和TensorFlow的手动卷积神经网络实现

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简介：
本文介绍了如何使用Python的基本库CNN和Numpy从零开始手动构建一个简单的卷积神经网络，无需借助PyTorch或TensorFlow等深度学习框架。 我手动实现了卷积神经网络（CNN），并未使用像pytorch或tensorflow这样的现代库。也就是说，从头开始构建了一个网络，并且包括正向传播和反向传播的实现。我自己编写了反向传播代码，并用numpy手工实现了每一层的偏导数。关于方程式示例可以参考E.Bendersky（2016年10月28日）的文章《Softmax函数及其导数》中的内容。

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  • CNN-Numpy实现：不依赖PyTorch和TensorFlow的手动卷积神经网络实现
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    本文介绍了如何使用Python的基本库CNN和Numpy从零开始手动构建一个简单的卷积神经网络，无需借助PyTorch或TensorFlow等深度学习框架。 我手动实现了卷积神经网络（CNN），并未使用像pytorch或tensorflow这样的现代库。也就是说，从头开始构建了一个网络，并且包括正向传播和反向传播的实现。我自己编写了反向传播代码，并用numpy手工实现了每一层的偏导数。关于方程式示例可以参考E.Bendersky（2016年10月28日）的文章《Softmax函数及其导数》中的内容。
     
  • 基于PyTorch的CNN卷积神经网络实现
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    本项目采用Python深度学习框架PyTorch，构建并训练了卷积神经网络(CNN)，以解决图像分类问题，展示了CNN在图像识别任务中的高效性。 本段落介绍了如何使用PyTorch实现卷积神经网络（CNN），供读者参考。 我对卷积神经网络有一些认识：它是目前最流行的深度学习模型之一，由于具有局部感受野等特性，使其与人眼识别图像的方式相似，因此被广泛应用于图像识别中。我的研究领域是机械故障诊断，通常使用旋转机械设备的振动信号作为数据源。对于一维信号处理，一般有两种方法：一是直接对其进行一维卷积操作；二是将其映射到时频图上，从而转化为图像识别问题。此前我一直在用Keras搭建网络模型，最近学习了如何利用PyTorch构建CNN，并尝试编写相应的代码。实验中使用的是经典的MNIST手写数字数据集作为训练样本。
     
  • 使用Numpy实现卷积神经网络(CNN)的例子
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    本篇教程将详细介绍如何利用Python库Numpy从零开始构建一个简单的卷积神经网络（CNN），通过实例代码帮助读者理解CNN的基本原理及其应用。 ```python import numpy as np def conv_(img, conv_filter): filter_size = conv_filter.shape[1] result = np.zeros(img.shape) # 应用卷积运算的循环遍历图像 for r in np.uint16(np.arange(filter_size/2.0, img.shape[0]-filter_size/2.0+1)): for c in np.uint16(np.arange(filter_size/2.0, img.shape[1]-filter_size/2.0+1)): result[r, c] = np.sum(img[r - filter_size//2 : r + filter_size//2 + 1, c - filter_size//2 : c + filter_size//2 + 1] * conv_filter) return result ```
     
  • CNN的C++实现：卷积神经网络
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    本文介绍了卷积神经网络（CNN）的一种高效实现方法——使用C++编程语言。通过这种方式，可以充分利用硬件资源，优化计算性能，为深度学习领域提供强大的技术支持。 卷积神经网络（CNN）的C++实现基于MNIST数据集进行。数据集已包含在项目文件中。
     
  • 利用Java实现卷积神经网络(CNN)
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    本项目通过Java语言实现了卷积神经网络（CNN），适用于图像识别与分类任务。采用深度学习技术优化模型性能，提供源代码和实验结果分析。 用Java实现卷积神经网络，在Eclipse平台上操作的话可以参考这篇文章：http://blog..net/baidu_37107022/article/details/70209949，作者是fengfenggirl博客的作者。文中提供了详细的步骤和指导来帮助理解如何在Java中实现卷积神经网络并使用Eclipse作为开发环境。
     
  • 基于Matlab的CNN卷积神经网络实现
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    本项目利用MATLAB平台，构建并训练了卷积神经网络（CNN），以解决图像分类问题。实验展示了CNN在图像识别中的高效性与准确性。 使用CNN卷积神经网络在Matlab中进行仿真，并识别手写数字集。
     
  • 基于TensorFlow的LeNet-5卷积神经网络实现
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    本项目采用TensorFlow框架实现了经典的LeNet-5卷积神经网络模型，应用于手写数字识别任务，展示了CNN在图像分类中的强大性能。 这段文字描述了一个包含MNIST数据集的程序包，无需额外下载即可使用。由于model文件夹里有预训练好的模型，可以直接运行测试代码。不过，该模型只经过了6000轮训练，未完成全部3万轮训练周期，因此当前准确率为98.8%。如果需要更高精度的结果，请自行完整地重新进行一轮训练（预计可以达到99.%的准确率）。如果不满意现有结果，则可以通过调整超参数（如初始学习速率和衰减比率）来优化性能。下次将上传有关迁移学习的相关代码，敬请期待。
     
  • 基于纯numpy的手写数字识别卷积神经网络实现——Python版手动编写卷积神经网络代码
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    本项目采用Python和NumPy库，从零开始构建手写数字识别的卷积神经网络(CNN)，无需使用TensorFlow或PyTorch等深度学习框架。 纯手写的卷积神经网络代码，未使用任何现成的神经网络框架，并完全基于numpy实现。通过研究此代码可以深入理解卷积神经网络的工作原理。本人也是通过这种方式逐步掌握了相关知识。 该资源适用于以下人群： - 对于有志彻底了解卷积神经网络底层机制的学生。 - 适合在这一领域进行研究工作的学者，易于上手操作。 阅读建议： 对于希望学习Python编程的同学来说，可以通过这个小项目同时掌握python的语法和基础的卷积神经网络算法。这将是一个快速入门Python并理解基本CNN算法的好方法。