CNN实现MNIST数据集手写数字识别

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1.MNIST数据集

MNIST数据集是由0 到9 的手写数字图像构成的。训练图像有6 万张,测试图像有1 万张每一张图片都有对应的标签数字。因此这个测试集就可以作为验证集使用。

MNIST的图像,每张图片是包含28 像素× 28 像素的灰度图像(1 通道),各个像素的取值在0 到255 之间。每张图片都由一个28 ×28 的矩阵表示,每张图片都由一个784 维的向量表示(28*28=784)。

在这里插入图片描述

详细介绍参考:

http://yann.lecun.com/exdb/mnist/


2.CNN的基础

卷积和池化,请读者参考:

卷积层和池化层输出特征图大小的计算——以LeNet模型为例


3.模型结构


在这里插入图片描述

模型有12层,从输入到输出,分别为,1:输入层,2:卷积层1,3:激活层,4:池化层,5:卷积层1,6:激活层,7:池化层,8:卷积层1,9:激活层,10:池化层,11:全连接层,12:全连接层

更细节信心,参见代码


4.代码实现

import torch
from torchvision import transforms
from torchvision import datasets
from torch.utils.data import DataLoader
import torch.optim as optim
import torch.nn.functional as F
import matplotlib.pyplot as plt



batch_size = 64

transform = transforms.Compose([
    transforms.ToTensor(),
    transforms.Normalize((0.1307),(0.3081)) #两个参数,平均值和标准差

])

train_dataset = datasets.MNIST(
    root="../dataset/mnist/",
    train= True,
    download= True,
    transform= transform
)

train_loader = DataLoader(train_dataset,
                          shuffle = True,
                          batch_size = batch_size)

test_dataset = datasets.MNIST(
    root="../dataset/mnist/",
    train=False,
    download=True,
    transform=transform
)

test_loder = DataLoader(test_dataset,
                        shuffle = True,
                        batch_size = batch_size)

'''
CLASS torch.nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size, stride=1, padding=0, 
dilation=1, groups=1, bias=True, padding_mode='zeros', device=None, dtype=None)
'''

'''
CLASS torch.nn.MaxPool2d(kernel_size, stride=None, padding=0, 
dilation=1, return_indices=False, ceil_mode=False)
'''
class Net(torch.nn.Module):
    def __init__(self):
        super(Net,self).__init__()
        self.conv1 = torch.nn.Conv2d(in_channels=1,out_channels=



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