这两周我学习了北京大学曹建老师的TensorFlow笔记课程,认为老师讲的很不错的,很适合于想要在短期内上手完成一个相关项目的同学,课程在b站和MOOC平台都可以找到。

在卷积神经网络一节,课程以lenet5为例,给出了完整的代码,通过这样一个例子完成了模型构建、较大数据量的训练和测试。整个代码不复杂,架构完整,我觉得代码很干净,很优秀,所以想把之后需要实现的Alexnet等网络结构都按照这个代码的结构来改。

下面是lenet5实现,数据集依然mnist。

forward.py

#coding:utf-8
import tensorflow as tf
IMAGE_SIZE = 28
NUM_CHANNELS = 1
CONV1_SIZE = 5
CONV1_KERNEL_NUM = 32
CONV2_SIZE = 5
CONV2_KERNEL_NUM = 64
FC_SIZE = 512
OUTPUT_NODE = 10 def get_weight(shape, regularizer): # 参数:生成张量的维度、正则化权重
w = tf.Variable(tf.truncated_normal(shape, stddev=0.1))
if regularizer != None: tf.add_to_collection('losses', tf.contrib.layers.l2_regularizer(regularizer)(w))
return w def get_bias(shape):
b = tf.Variable(tf.zeros(shape))
return b def conv2d(x, w): #参数:输入图片x和所用卷积核w 都为四阶张量
return tf.nn.conv2d(x, w, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') def max_pool_2x2(x):
return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 2, 2, 1], strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME') def forward(x, train, regularizer):
conv1_w = get_weight([CONV1_SIZE, CONV1_SIZE, NUM_CHANNELS, CONV1_KERNEL_NUM], regularizer)
conv1_b = get_bias([CONV1_KERNEL_NUM])
conv1 = conv2d(x, conv1_w)
relu1 = tf.nn.relu(tf.nn.bias_add(conv1, conv1_b))
pool1 = max_pool_2x2(relu1) conv2_w = get_weight([CONV2_SIZE, CONV2_SIZE, CONV1_KERNEL_NUM, CONV2_KERNEL_NUM], regularizer)
conv2_b = get_bias([CONV2_KERNEL_NUM])
conv2 = conv2d(pool1, conv2_w)
relu2 = tf.nn.relu(tf.nn.bias_add(conv2, conv2_b))
pool2 = max_pool_2x2(relu2)
# pool2为第二个卷积层的输出,需要把它从三维张量变为二维张量 pool_shape = pool2.get_shape().as_list()
nodes = pool_shape[1] * pool_shape[2] * pool_shape[3]
# [0]是betch的值,此处我们提取[1][2][3]是特征的长、宽、深度相乘得到所有特征点的个数
reshaped = tf.reshape(pool2, [pool_shape[0], nodes]) # 重塑为二维 fcl_w = get_weight([nodes, FC_SIZE], regularizer)
fcl_b = get_bias([FC_SIZE])
fcl = tf.nn.relu(tf.matmul(reshaped, fcl_w) + fcl_b) # 将二维特征输入全连接网络
if train: fcl = tf.nn.dropout(fcl, 0.5) # 如果是训练阶段,则对该层的输出进行50%dropout fc2_w = get_weight([FC_SIZE, OUTPUT_NODE], regularizer)
fc2_b = get_bias(OUTPUT_NODE)
y = tf.matmul(fcl, fc2_w) + fc2_b
return y

backward.py

#coding:utf-8
import tensorflow as tf
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data
import os
import forward
import numpy as np BATCH_SIZE = 100
LEARNING_RATE_BASE = 0.005
LEARNING_RATE_DECAY = 0.99
REGULARIZER = 0.0001
STEPS = 50000
MOVING_AVERAGE_DECAY = 0.99
MODEL_SAVE_PATH="./model/"
MODEL_NAME="mnist_model" def backward(mnist):
x = tf.placeholder(tf.float32, [
BATCH_SIZE,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.NUM_CHANNELS
])
y_ = tf.placeholder(tf.float32, [None, forward.OUTPUT_NODE])
y = forward.forward(x, True, REGULARIZER)
global_step = tf.Variable(0, trainable=False) ce = tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(logits=y, labels=tf.arg_max(y_, 1))
cem = tf.reduce_mean(ce)
loss = cem + tf.add_n(tf.get_collection('losses')) learning_rate = tf.train.exponential_decay(
LEARNING_RATE_BASE,
global_step,
mnist.train.num_examples / BATCH_SIZE,
LEARNING_RATE_DECAY,
staircase=True
) train_step = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate).minimize(loss, global_step=global_step) ema = tf.train.ExponentialMovingAverage(MOVING_AVERAGE_DECAY, global_step)
ema_op = ema.apply(tf.trainable_variables())
with tf.control_dependencies([train_step, ema_op]):
train_op = tf.no_op(name='train') saver = tf.train.Saver() with tf.Session() as sess:
init_op = tf.global_variables_initializer()
sess.run(init_op) ckpt = tf.train.get_checkpoint_state(MODEL_SAVE_PATH)
if ckpt and ckpt.model_checkpoint_path:
saver.restore(sess, ckpt.model_checkpoint_path) for i in range(STEPS):
xs, ys = mnist.train.next_batch(BATCH_SIZE)
reshaped_xs = np.reshape(xs, (
BATCH_SIZE,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.NUM_CHANNELS))
_, loss_value, step = sess.run([train_op, loss, global_step], feed_dict={x: reshaped_xs, y_: ys})
if i % 100 == 0:
print("After %d training step(s), loss an training batch is %g." % (step, loss_value))
saver.save(sess, os.path.join(MODEL_SAVE_PATH, MODEL_NAME), global_step=global_step) def main():
mnist = input_data.read_data_sets("data", one_hot=True)
backward(mnist) if __name__=='__main__':
main()

test.py

# coding:utf-8
import time
import tensorflow as tf
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data
import forward
import backward
import numpy as np TEST_INTERVAL_SECS = 5 def evaluate(mnist):
with tf.Graph().as_default() as g: # 再现图
x = tf.placeholder(tf.float32, [
mnist.test.num_examples,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.NUM_CHANNELS])
y_ = tf.placeholder(tf.float32, [None, forward.OUTPUT_NODE])
y = forward.forward(x, False, None) # 实例化带滑动平均的Saver对象
ema = tf.train.ExponentialMovingAverage(backward.MOVING_AVERAGE_DECAY)
ema_restore = ema.variables_to_restore()
saver = tf.train.Saver(ema_restore) correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y, 1), tf.argmax(y_, 1))
accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32)) while True:
with tf.Session() as sess:
ckpt = tf.train.get_checkpoint_state(backward.MODEL_SAVE_PATH)
# 判断是否有模型,如果有,恢复模型到当前会话
if ckpt and ckpt.model_checkpoint_path:
saver.restore(sess, ckpt.model_checkpoint_path) global_step = ckpt.model_checkpoint_path.split('/')[-1].split('-')[-1]
reshaped_x = np.reshape(mnist.test.images, (
mnist.test.num_examples,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.IMAGE_SIZE,
forward.NUM_CHANNELS))
accuracy_score = sess.run(accuracy, feed_dict={x: reshaped_x, y_: mnist.test.labels})
print("After %s training step(s), test accuracy = %g" % (global_step, accuracy_score))
else:
print('No checkpoint file found')
return
time.sleep(TEST_INTERVAL_SECS) def main():
mnist = input_data.read_data_sets("data", one_hot=True)
evaluate(mnist) if __name__ == '__main__':
main()

在自己电脑上运行还真的需要time.sleep,要不然跑起来CPU占用一直99%只能强制关机了。

while True 的循环体,会一直判断并拿到当前最新的训练模型,电脑上实现不能够边训练边测试,不能看到测试准确率在整个训练过程中的变化,只能看到最后的结果啦。(训练完成用了整整一天)

下一步就是明天参考着这个完成Alexnet的整体实现啦。

tensorFlow入门实践(三)实现lenet5(代码结构优化)的更多相关文章

  1. OpenCL入门:(三:GPU内存结构和性能优化)

    如果我们需要优化kernel程序,我们必须知道一些GPU的底层知识,本文简单介绍一下GPU内存相关和线程调度知识,并且用一个小示例演示如何简单根据内存结构优化. 一.GPU总线寻址和合并内存访问 假设 ...

  2. c++开发ocx入门实践三--基于opencv的简易视频播发器ocx

    原文:http://blog.csdn.net/yhhyhhyhhyhh/article/details/51404649  利用opencv做了个简易的视频播放器的ocx,可以在c++/c#/web ...

  3. cocos creator主程入门教程(八)—— 代码结构

    五邑隐侠,本名关健昌,10年游戏生涯,现隐居五邑.本系列文章以TypeScript为介绍语言. 这一篇简单介绍下代码结构,清晰的代码结构更有利于团队对项目的理解和维护. 1.前面我们介绍了一系列基础功 ...

  4. tensorFlow入门实践(三)初识AlexNet实现结构

    参考黄文坚<TensorFlow实战>一书,完成AlexNet的整体实现并展望其训练和预测过程. import tensorflow as tf batch_size = 32 num_b ...

  5. TensorFlow入门之MNIST样例代码分析

    这几天想系统的学习一下TensorFlow,为之后的工作打下一些基础.看了下<TensorFlow:实战Google深度学习框架>这本书,目前个人觉得这本书还是对初学者挺友好的,作者站在初 ...

  6. tensorflow入门(三)

    三种代价函数 1,二次代价函数   式子代表预测值与样本值的差得平方和 由于使用的是梯度下降法,我们对变量w,b分别求偏导: 这种函数对于处理线性的关系比较好,但是如果遇到s型函数(如下图所示),效率 ...

  7. tensorFlow入门实践(二)模块化

    实现过一个例子之后,对TensorFlow运行机制有了初步的了解,但脑海中还没有一个如何实现神经网络的一个架构模型.下面我们来探讨如何模块化搭建神经网络,完成数据训练和预测. 首先我们将整体架构分为两 ...

  8. tensorFlow入门实践(一)

    首先应用TensorFlow完成一个线性回归,了解TensorFlow的数据类型和运行机制. import tensorflow as tf import numpy as np import mat ...

  9. TensorFlow入门(三)多层 CNNs 实现 mnist分类

    欢迎转载,但请务必注明原文出处及作者信息. 深入MNIST refer: http://wiki.jikexueyuan.com/project/tensorflow-zh/tutorials/mni ...

随机推荐

  1. react项目中实现元素的拖动和缩放实例

    在react项目中实现此功能可借助 react-rnd 库,文档地址:https://github.com/bokuweb/react-rnd#Screenshot .下面是实例运用: import ...

  2. log4.net使用指南

    1.简介 1.1 Log4net的优点: 几乎所有的大型应用都会有自己的用于跟踪调试的API.因为一旦程序被部署以后,就不太可能再利用专门的调试工具了.然而一个管理员可能需要有一套强大的日志系统来诊断 ...

  3. PowerDesigner概念(概念数据模型概述)

  4. Asp.net core 学习笔记 Razor Page

    更新 2019-04-27 最近做了更多的 research 发现微软视乎有意发展 razor page. razor page 的定位是 mvvm, 现在还有个叫 blazor 的东西, 类似用 c ...

  5. volley+okhttp封装,一行代码就可访问网络

    volley+okhttp封装,一行代码就可访问网络 前言: 我写这个可能不会完全的教会你去怎么封装一个网络框架,我的目的在于让你不需要你自己封装就可以访问网络,或者说互相学习也可以,我只是想让你大概 ...

  6. gpu相关

    1.查看cuda版本 cat /usr/local/cuda/version.txt 2.查看cudnn版本 cat /usr/local/cuda/include/cudnn.h | grep CU ...

  7. 修改 input / textarea placeholder 属性的颜色和字体大小

    话不多说,直接上代码: input::-webkit-input-placeholder, textarea::-webkit-input-placeholder { color: #666; fon ...

  8. 规则引擎 - (三)BOM工程(上)

    建工程并关联xom工程 1.新建——>项目——>规则项目——>标准规则项目. 项目命名,下一步. 在xom设置中选择之前建好的xom工程,下一步. 工程没用到xsd,不选择,下一步. ...

  9. Web API学习——Web API 强势入门指南

    Web API是一个比较宽泛的概念.这里我们提到Web API特指ASP.NET Web API. 这篇文章中我们主要介绍Web API的主要功能以及与其他同类型框架的对比,最后通过一些相对复杂的实例 ...

  10. liunx定时任务

    为当前用户创建cron服务 1.  键入 crontab  -e 编辑crontab服务文件 例如 文件内容如下: */2 * * * * /bin/sh /home/admin/jiaoben/bu ...