R语言深度学习卷积神经网络 (CNN)对 CIFAR 图像进行分类:训练与结果评估可视化

简介: R语言深度学习卷积神经网络 (CNN)对 CIFAR 图像进行分类:训练与结果评估可视化

本文演示了训练一个简单的卷积神经网络 (CNN) 来对 CIFAR 图像进行分类。由于本教程使用 Keras Sequential API,因此创建和训练我们的模型只需几行代码。

设置

library(keras)

下载并准备 CIFAR10 数据集

CIFAR10 数据集包含 10 个类别的 60,000 张彩色图像,每个类别有 6,000 张图像。数据集分为 50,000 张训练图像和 10,000 张测试图像。这些类是互斥的,它们之间没有重叠。

验证数据

为了验证数据集看起来是否正确,让我们绘制训练集中的前 25 张图像并在每张图像下方显示类别名称。

train %>% 
  map(as.rater, max = 255) %>%

创建卷积基

下面的6行代码使用一种常见的模式定义了卷积基础:Conv2D和MaxPooling2D层的堆叠。

作为输入,CNN接受形状的张量(image\_height, image\_width, color\_channels),忽略了批次大小。如果你是第一次接触这些维度,color\_channels指的是(R,G,B)。在这个例子中,你将配置我们的CNN来处理形状为(32,32,3)的输入,这是CIFAR图像的格式。你可以通过将参数input_shape传递给我们的第一层来做到这一点。

kers\_moe\_etl %>% 
  laer\_c\_2d(fles = 32, ene_sz = c(3,3), acan = "relu", 
  lye\_apoi\_2d(posize = c(2,2)) %>% 
  lae\_cv\_2d(filrs = 64, relze = c(3,3), ctitio = "reu")

到目前为止,让我们展示一下我们模型的架构。

summary(model)



点击标题查阅往期内容


【视频】R语言实现CNN(卷积神经网络)模型进行回归数据分析



左右滑动查看更多



01

02

03

04




在上面,你可以看到每个Conv2D和MaxPooling2D层的输出是一个三维形状的张量(高度、宽度、通道)。当你深入到网络中时,宽度和高度维度往往会缩小。每个Conv2D层的输出通道的数量由第一个参数控制(例如32或64)。通常情况下,随着宽度和高度的缩小,你可以承受(计算上)在每个Conv2D层中增加更多的输出通道。

在顶部添加密集层

为了完成我们的模型,您需要将卷积基(形状为 (3, 3, 64))的最后一个输出张量输入一个或多个 Dense 层以执行分类。密集层将向量作为输入(1D),而当前输出是 3D 张量。首先,您将 3D 输出展平(或展开)为 1D,然后在顶部添加一个或多个 Dense 层。CIFAR 有 10 个输出类,因此您使用具有 10 个输出和 softmax 激活的最终 Dense 层。

model %>%
  leree(unis = 64, aciaion = "relu") %>%
  ayedese(unis = 10, acivin = "sftax")

这是我们模型的完整架构。

注意 Keras 模型是可变对象,您不需要在上面的 chubnk 中重新分配模型。
summary(modl)

如您所见,我们的 (3, 3, 64) 输出在经过两个 Dense 层之前被展平为形状为 (576) 的向量。

编译和训练模型

moel %>% comle(
  optier = "adam",
  lss = "specatialosnopy",
  mecs = "accray"
)

评估模型

plot(hsy)

 


ealte(oel, x,y, erbe = 0)

我们简单的 CNN 已经实现了超过 70% 的测试准确率。


相关文章
|
7月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
深度学习实战指南:从神经网络基础到模型优化的完整攻略
🌟 蒋星熠Jaxonic,AI探索者。深耕深度学习,从神经网络到Transformer,用代码践行智能革命。分享实战经验,助你构建CV、NLP模型,共赴二进制星辰大海。
|
8月前
|
机器学习/深度学习 传感器 数据采集
基于贝叶斯优化CNN-LSTM混合神经网络预测(Matlab代码实现)
基于贝叶斯优化CNN-LSTM混合神经网络预测(Matlab代码实现)
1219 0
|
8月前
|
机器学习/深度学习 传感器 数据采集
【故障识别】基于CNN-SVM卷积神经网络结合支持向量机的数据分类预测研究(Matlab代码实现)
【故障识别】基于CNN-SVM卷积神经网络结合支持向量机的数据分类预测研究(Matlab代码实现)
508 0
|
10月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 PyTorch
零基础入门CNN:聚AI卷积神经网络核心原理与工业级实战指南
卷积神经网络(CNN)通过局部感知和权值共享两大特性,成为计算机视觉的核心技术。本文详解CNN的卷积操作、架构设计、超参数调优及感受野计算,结合代码示例展示其在图像分类、目标检测等领域的应用价值。
561 7
|
9月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 TensorFlow
基于CNN-GRU-Attention混合神经网络的负荷预测方法(Python代码实现)
基于CNN-GRU-Attention混合神经网络的负荷预测方法(Python代码实现)
513 0
|
12月前
|
算法 PyTorch 算法框架/工具
PyTorch 实现FCN网络用于图像语义分割
本文详细讲解了在昇腾平台上使用PyTorch实现FCN(Fully Convolutional Networks)网络在VOC2012数据集上的训练过程。内容涵盖FCN的创新点分析、网络架构解析、代码实现以及端到端训练流程。重点包括全卷积结构替换全连接层、多尺度特征融合、跳跃连接和反卷积操作等技术细节。通过定义VOCSegDataset类处理数据集,构建FCN8s模型并完成训练与测试。实验结果展示了模型在图像分割任务中的应用效果,同时提供了内存使用优化的参考。
|
11月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 监控
基于CNN卷积神经网络和GEI步态能量提取的步态识别算法matlab仿真,对比不同角度下的步态识别性能
本项目基于CNN卷积神经网络与GEI步态能量提取技术,实现高效步态识别。算法使用不同角度(0°、45°、90°)的步态数据库进行训练与测试,评估模型在多角度下的识别性能。核心流程包括步态图像采集、GEI特征提取、数据预处理及CNN模型训练与评估。通过ReLU等激活函数引入非线性,提升模型表达能力。项目代码兼容Matlab2022a/2024b,提供完整中文注释与操作视频,助力研究与应用开发。
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于Python深度学习的【害虫识别】系统~卷积神经网络+TensorFlow+图像识别+人工智能
害虫识别系统,本系统使用Python作为主要开发语言,基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法,并收集了12种常见的害虫种类数据集【"蚂蚁(ants)", "蜜蜂(bees)", "甲虫(beetle)", "毛虫(catterpillar)", "蚯蚓(earthworms)", "蜚蠊(earwig)", "蚱蜢(grasshopper)", "飞蛾(moth)", "鼻涕虫(slug)", "蜗牛(snail)", "黄蜂(wasp)", "象鼻虫(weevil)"】 再使用通过搭建的算法模型对数据集进行训练得到一个识别精度较高的模型,然后保存为为本地h5格式文件。最后使用Djan
763 1
基于Python深度学习的【害虫识别】系统~卷积神经网络+TensorFlow+图像识别+人工智能
|
机器学习/深度学习 数据采集 编解码
基于DeepSeek的生成对抗网络(GAN)在图像生成中的应用
生成对抗网络(GAN)通过生成器和判别器的对抗训练,生成高质量的合成数据,在图像生成等领域展现巨大潜力。DeepSeek作为高效深度学习框架,提供便捷API支持GAN快速实现和优化。本文详细介绍基于DeepSeek的GAN技术,涵盖基本原理、实现步骤及代码示例,展示其在图像生成中的应用,并探讨优化与改进方法,如WGAN、CGAN等,解决模式崩溃、训练不稳定等问题。最后,总结GAN在艺术创作、数据增强、图像修复等场景的应用前景。
1327 16
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于WOA鲸鱼优化的CNN-LSTM-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本内容介绍了一种基于CNN-LSTM-SAM网络与鲸鱼优化算法(WOA)的时间序列预测方法。算法运行于Matlab2022a,完整程序无水印并附带中文注释及操作视频。核心流程包括数据归一化、种群初始化、适应度计算及参数更新,最终输出最优网络参数完成预测。CNN层提取局部特征,LSTM层捕捉长期依赖关系,自注意力机制聚焦全局特性,全连接层整合特征输出结果,适用于复杂非线性时间序列预测任务。

热门文章

最新文章