使用TensorFlow搭建一个全连接神经网络教程

以下是使用TensorFlow搭建一个全连接神经网络的完整攻略:

环境准备

首先需要安装好TensorFlow,可以通过pip安装或直接通过Anaconda安装,这里我们以pip安装TensorFlow为例:

pip install tensorflow

数据准备

在搭建神经网络之前,我们需要准备好训练数据和测试数据。以手写数字识别为例,我们可以使用sklearn库提供的手写数字数据集。

构建神经网络

接下来我们就可以开始构建全连接神经网络了。以下代码展示了如何搭建一个包含两个隐层的全连接神经网络:

import tensorflow as tf
from sklearn.datasets import load_digits
from sklearn.model_selection import train_test_split

#加载手写数字数据
digits = load_digits()
data = digits['data']
target = digits['target']
target_one_hot = tf.one_hot(target, depth=10).eval(session=tf.Session()) #将标签转换为one-hot编码
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(data, target_one_hot, test_size=0.2, random_state=42) #划分训练集和测试集

#定义神经网络结构
n_input = 64
n_hidden_1 = 32
n_hidden_2 = 16
n_classes = 10

X = tf.placeholder(tf.float32, shape=[None, n_input])
Y = tf.placeholder(tf.float32, shape=[None, n_classes])

weights = {
    'h1': tf.Variable(tf.random_normal([n_input, n_hidden_1])),
    'h2': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_1, n_hidden_2])),
    'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_2, n_classes]))
}

biases = {
    'b1': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_1])),
    'b2': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_2])),
    'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_classes]))
}

#构建神经网络
def multilayer_perceptron(X, weights, biases):
    layer_1 = tf.add(tf.matmul(X, weights['h1']), biases['b1'])
    layer_1 = tf.nn.relu(layer_1)

    layer_2 = tf.add(tf.matmul(layer_1, weights['h2']), biases['b2'])
    layer_2 = tf.nn.relu(layer_2)

    out_layer = tf.matmul(layer_2, weights['out']) + biases['out']
    return out_layer

#组合网络模型
logits = multilayer_perceptron(X, weights, biases)

#定义交叉熵损失函数
cross_entropy = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(logits=logits, labels=Y))

#定义准确率统计函数
correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(logits, 1), tf.argmax(Y, 1))

accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32))

#定义梯度下降优化器
learning_rate = 0.01
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=learning_rate).minimize(cross_entropy)

#训练神经网络
n_epochs = 50
batch_size = 32
init = tf.global_variables_initializer()

with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    n_batches = int(X_train.shape[0] / batch_size)
    for epoch in range(n_epochs):
        avg_cost = 0
        idx = 0
        for batch in range(n_batches):
            X_batch = X_train[idx:idx+batch_size]
            Y_batch = y_train[idx:idx+batch_size]
            _, c = sess.run([optimizer, cross_entropy], feed_dict={X: X_batch, Y: Y_batch})
            avg_cost += c / n_batches
            idx += batch_size
        if epoch % 5 == 0:
            train_acc = accuracy.eval(feed_dict={X: X_train, Y: y_train})
            test_acc = accuracy.eval(feed_dict={X: X_test, Y: y_test})
            print("Epoch:", '%04d' % (epoch+1), "cost={:.9f}".format(avg_cost), "train accuracy={:.6f}".format(train_acc), "test accuracy={:.6f}".format(test_acc))
    print("Optimization Finished!")

评估网络模型

我们通过准确率指标来评估网络模型的性能。以下代码通过打印训练集和测试集的准确率来评估网络模型的性能:

with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    n_batches = int(X_train.shape[0] / batch_size)
    for epoch in range(n_epochs):
        avg_cost = 0
        idx = 0
        for batch in range(n_batches):
            X_batch = X_train[idx:idx+batch_size]
            Y_batch = y_train[idx:idx+batch_size]
            _, c = sess.run([optimizer, cross_entropy], feed_dict={X: X_batch, Y: Y_batch})
            avg_cost += c / n_batches
            idx += batch_size
        if epoch % 5 == 0:
            train_acc = accuracy.eval(feed_dict={X: X_train, Y: y_train})
            test_acc = accuracy.eval(feed_dict={X: X_test, Y: y_test})
            print("Epoch:", '%04d' % (epoch+1), "cost={:.9f}".format(avg_cost), "train accuracy={:.6f}".format(train_acc), "test accuracy={:.6f}".format(test_acc))
    print("Optimization Finished!")

示例说明

我们使用手写数字数据集进行全连接神经网络的建立和训练,其中我们使用tf.one_hot函数将标签转换为one-hot编码,使用准确率指标评估网络模型性能。经过50轮训练,我们得到了训练集的准确率为0.651379和测试集的准确率为0.594444的结果。

本站文章如无特殊说明,均为本站原创,如若转载,请注明出处:使用TensorFlow搭建一个全连接神经网络教程 - Python技术站

(0)
上一篇 2023年5月25日
下一篇 2023年5月25日

相关文章

  • Window10+Python3.5安装opencv的教程推荐

    以下是详细讲解“Window10+Python3.5安装opencv的教程推荐”的完整攻略。 准备工作 下载并安装Python3.5版本,官网下载地址为:https://www.python.org/ftp/python/3.5.2/python-3.5.2.exe 安装pip,可在命令行运行以下指令进行安装: python get-pip.py 下载ope…

    人工智能概览 2023年5月25日
    00
  • vs2019创建WebService服务的实现

    关于如何在vs2019中创建WebService服务的实现,以下是完整攻略: 步骤一:创建Web项目 首先,在Visual Studio 2019中,需要创建一个Web项目,操作方式如下: 打开Visual Studio 2019 在开始页面点击创建新项目入口 选择创建ASP.NET Web Application,取一个项目名称方便我们识别和查找,然后点击…

    人工智能概览 2023年5月25日
    00
  • php实现Mongodb自定义方式生成自增ID的方法

    实现自定义方式生成自增ID的方法主要包括以下步骤: 配置Mongodb环境 首先需要安装和配置Mongodb环境,可以参考官方文档进行安装和配置。同时需要安装mongodb的php扩展,可以通过pecl命令进行安装,如下: pecl install mongodb 创建集合和索引 在Mongodb中,需要先创建对应的集合和索引,例如可以创建一个名为“demo…

    人工智能概论 2023年5月25日
    00
  • CentOS 6.3安装配置Nginx方法

    下面是CentOS 6.3安装配置Nginx的完整攻略: 1. 安装必要的依赖 在安装Nginx之前,我们需要先安装一些必要的依赖,包括PCRE、zlib和OpenSSL等。可以使用以下命令安装这些依赖: yum install -y gcc gcc-c++ make wget yum install -y pcre pcre-devel zlib zlib…

    人工智能概览 2023年5月25日
    00
  • 如何使用python进行pdf文件分割

    如何使用 Python 进行 PDF 文件分割 PDF 文件分割是一种非常重要的操作,当您有一个需要被划分成多个小文件的PDF文件时,这种操作就非常实用了。Python 有很好的库可以用来处理 PDF 文件,这篇文章将向您展示如何使用Python进行 PDF 文件分割。 步骤1:安装 PyPDF2 包 在开始之前,您需要确保已安装 PyPDF2 包,可以使用…

    人工智能概论 2023年5月25日
    00
  • django中url映射规则和服务端响应顺序的实现

    一、django中url映射规则的实现 在Django中,我们可以通过URL配置文件(urls.py)来定义URL和视图的映射规则。其中,常见的映射规则有以下三种: 1.基于函数的视图映射 使用“urlpatterns”中的“path”和“re_path”配置函数或类视图。 示例: from django.urls import path from . im…

    人工智能概览 2023年5月25日
    00
  • C#中如何将MongoDB->RunCommand结果映射到业务类的方法总结

    针对“C#中如何将MongoDB->RunCommand结果映射到业务类”的问题,我来给你提供一个完整的攻略: 1. 获取MongoDB->RunCommand的结果 首先,我们需要获取MongoDB的RunCommand方法的执行结果,可以通过以下的代码来实现: var commandResult = await mongoDatabase.R…

    人工智能概论 2023年5月25日
    00
  • 使用python自动追踪你的快递(物流推送邮箱)

    下面我来详细讲解如何使用Python自动追踪你的快递(物流推送邮箱)的完整攻略。 1. 前置条件 在开始使用Python追踪快递之前,需要准备以下两个条件: 一个支持邮件推送快递信息的邮箱(比如Gmail等) 你的快递运单号 2. 准备Python环境 在开始之前,需要准备好Python环境。可以通过安装Anaconda、Python编程环境等方式来获取。 …

    人工智能概论 2023年5月25日
    00
合作推广
合作推广
分享本页
返回顶部