pytorch 利用lstm做mnist手写数字识别分类的实例

yipeiwu_com6年前Python基础

代码如下,U我认为对于新手来说最重要的是学会rnn读取数据的格式。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Tue Oct 9 08:53:25 2018
@author: www
"""
 
import sys
sys.path.append('..')
 
import torch
import datetime
from torch.autograd import Variable
from torch import nn
from torch.utils.data import DataLoader
 
from torchvision import transforms as tfs
from torchvision.datasets import MNIST
 
#定义数据
data_tf = tfs.Compose([
   tfs.ToTensor(),
   tfs.Normalize([0.5], [0.5])
])
train_set = MNIST('E:/data', train=True, transform=data_tf, download=True)
test_set = MNIST('E:/data', train=False, transform=data_tf, download=True)
 
train_data = DataLoader(train_set, 64, True, num_workers=4)
test_data = DataLoader(test_set, 128, False, num_workers=4)
 
#定义模型
class rnn_classify(nn.Module):
   def __init__(self, in_feature=28, hidden_feature=100, num_class=10, num_layers=2):
     super(rnn_classify, self).__init__()
     self.rnn = nn.LSTM(in_feature, hidden_feature, num_layers)#使用两层lstm
     self.classifier = nn.Linear(hidden_feature, num_class)#将最后一个的rnn使用全连接的到最后的输出结果
     
   def forward(self, x):
     #x的大小为(batch,1,28,28),所以我们需要将其转化为rnn的输入格式(28,batch,28)
     x = x.squeeze() #去掉(batch,1,28,28)中的1,变成(batch, 28,28)
     x = x.permute(2, 0, 1)#将最后一维放到第一维,变成(batch,28,28)
     out, _ = self.rnn(x) #使用默认的隐藏状态,得到的out是(28, batch, hidden_feature)
     out = out[-1,:,:]#取序列中的最后一个,大小是(batch, hidden_feature)
     out = self.classifier(out) #得到分类结果
     return out
     
net = rnn_classify()
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = torch.optim.Adadelta(net.parameters(), 1e-1)
 
#定义训练过程
def get_acc(output, label):
  total = output.shape[0]
  _, pred_label = output.max(1)
  num_correct = (pred_label == label).sum().item()
  return num_correct / total
  
  
def train(net, train_data, valid_data, num_epochs, optimizer, criterion):
  if torch.cuda.is_available():
    net = net.cuda()
  prev_time = datetime.datetime.now()
  for epoch in range(num_epochs):
    train_loss = 0
    train_acc = 0
    net = net.train()
    for im, label in train_data:
      if torch.cuda.is_available():
        im = Variable(im.cuda()) # (bs, 3, h, w)
        label = Variable(label.cuda()) # (bs, h, w)
      else:
        im = Variable(im)
        label = Variable(label)
      # forward
      output = net(im)
      loss = criterion(output, label)
      # backward
      optimizer.zero_grad()
      loss.backward()
      optimizer.step()
 
      train_loss += loss.item()
      train_acc += get_acc(output, label)
 
    cur_time = datetime.datetime.now()
    h, remainder = divmod((cur_time - prev_time).seconds, 3600)
    m, s = divmod(remainder, 60)
    time_str = "Time %02d:%02d:%02d" % (h, m, s)
    if valid_data is not None:
      valid_loss = 0
      valid_acc = 0
      net = net.eval()
      for im, label in valid_data:
        if torch.cuda.is_available():
          im = Variable(im.cuda())
          label = Variable(label.cuda())
        else:
          im = Variable(im)
          label = Variable(label)
        output = net(im)
        loss = criterion(output, label)
        valid_loss += loss.item()
        valid_acc += get_acc(output, label)
      epoch_str = (
        "Epoch %d. Train Loss: %f, Train Acc: %f, Valid Loss: %f, Valid Acc: %f, "
        % (epoch, train_loss / len(train_data),
          train_acc / len(train_data), valid_loss / len(valid_data),
          valid_acc / len(valid_data)))
    else:
      epoch_str = ("Epoch %d. Train Loss: %f, Train Acc: %f, " %
             (epoch, train_loss / len(train_data),
             train_acc / len(train_data)))
    prev_time = cur_time
    print(epoch_str + time_str)
    
train(net, train_data, test_data, 10, optimizer, criterion)    

以上这篇pytorch 利用lstm做mnist手写数字识别分类的实例就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

Python进程池Pool应用实例分析

本文实例讲述了Python进程池Pool应用。分享给大家供大家参考,具体如下: 当需要创建的子进程数量不多时,可以直接利用multiprocessing中的Process动态成生多个进程...

python已协程方式处理任务实现过程

这篇文章主要介绍了python已协程方式处理任务实现过程,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 #从genent中导入mo...

python设定并获取socket超时时间的方法

python写法 import socket def test_socket_timeout(): s = socket.socket(socket.AF_INET,...

win10子系统python开发环境准备及kenlm和nltk的使用教程

前言 因为NLP作业需要用到kenlm,而kenlm在linux下更为方便。本人win10之前开启了子系统,所以就打算在子系统下进行相关作业的完成。 首先开启win10子系统,网上教...

Python列表的切片实例讲解

Python列表的切片实例讲解

之前讲过python列表的基本操作,我们今天继续讲解列表中的切片等操作,列表的切片就是根据索引取列表中的数据,切片并不会改变原列表。接下来跟着小编一起学习python列表的其他操作吧。...