基于ResNet18深度学习网络的mnist手写数字数据库识别matlab仿真

简介: 基于ResNet18深度学习网络的mnist手写数字数据库识别matlab仿真

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:

1.png
2.png
3.png

2.算法涉及理论知识概要
ResNet系列网络,图像分类领域的知名算法,经久不衰,历久弥新,直到今天依旧具有广泛的研究意义和应用场景。被业界各种改进,经常用于图像识别任务。ResNet-18,数字代表的是网络的深度,也就是说ResNet18 网络就是18层的吗?实则不然,其实这里的18指定的是带有权重的 18层,包括卷积层和全连接层,不包括池化层和BN层。图像分类(Image Classification)是计算机视觉中的一个基础任务,将图像的语义将不同图像划分到不同类别。很多任务也可以转换为图像分类任务。比如人脸检测就是判断一个区域内是否有人脸,可以看作一个二分类的图像分类任务。

    ResNet18的基本含义是,网络的基本架构是ResNet,网络的深度是18层。但是这里的网络深度指的是网络的权重层,也就是包括池化,激活,线性层。而不包括批量化归一层,池化层。下图就是一个ResNet18的基本网络架构,其中并未加入批量化归一和池化层。

(1)7*7卷积层
首先根据论文中所说的首先经过一个卷积层。这个卷积层的卷积核的大小为77,步长为2,padding为3,输出通道为64。

(2)池化层
这里通过一个最大池化层,这一层的卷积核的大小是33,步长为2,padding为1。最后输出数据的大小为6456*56.也就是说这个池化不改变数据的通道数量,而会减半数据的大小。

(3)第一个3*3卷积层
第一个卷积33卷积层,卷积核的大小为33,步长为1,padding为1。最后通过两个第一个卷积层的输出数据大小为645454,也就是这一层不改变数据的大小和通道数。

(4)第二个33卷积层
首先通过一个11的卷积层,并经过一个下采样。这样最后的输出数据为12828
28。也就是将输出通道翻倍,输出数据大小全部减半。

(5)第三个33卷积层
同样进行11卷积,和下采样。这样最后的输出为25614
14。也就是将输出通道翻倍,输出数据大小全部减半。

(6)第四个3*3卷积层
是将输出通道翻倍,输出数据大小全部减半。

(7)平均池化层
最后输出为51211

(8)线性层

3.MATLAB核心程序
```tempLayers = [
additionLayer(2,"Name","res5b")
reluLayer("Name","res5b_relu")
globalAveragePooling2dLayer("Name","pool5")
fullyConnectedLayer(10,"Name","fc10")
softmaxLayer("Name","prob")
classificationLayer("Name","ClassificationLayer_predictions")];
LG = addLayers(LG,tempLayers);

% clean up helper variable
clear tempLayers;

LG = connectLayers(LG,"pool1","res2a_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"pool1","res2a/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn2a_branch2b","res2a/in1");
LG = connectLayers(LG,"res2a_relu","res2b_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"res2a_relu","res2b/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn2b_branch2b","res2b/in1");
LG = connectLayers(LG,"res2b_relu","res3a_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"res2b_relu","res3a_branch1");
LG = connectLayers(LG,"bn3a_branch1","res3a/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn3a_branch2b","res3a/in1");
LG = connectLayers(LG,"res3a_relu","res3b_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"res3a_relu","res3b/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn3b_branch2b","res3b/in1");
LG = connectLayers(LG,"res3b_relu","res4a_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"res3b_relu","res4a_branch1");
LG = connectLayers(LG,"bn4a_branch1","res4a/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn4a_branch2b","res4a/in1");
LG = connectLayers(LG,"res4a_relu","res4b_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"res4a_relu","res4b/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn4b_branch2b","res4b/in1");
LG = connectLayers(LG,"res4b_relu","res5a_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"res4b_relu","res5a_branch1");
LG = connectLayers(LG,"bn5a_branch1","res5a/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn5a_branch2b","res5a/in1");
LG = connectLayers(LG,"res5a_relu","res5b_branch2a");
LG = connectLayers(LG,"res5a_relu","res5b/in2");
LG = connectLayers(LG,"bn5b_branch2b","res5b/in1");

net = trainNetwork(XTrain, YTrainCat, LG, options);

save Res18.mat net
```

相关文章
|
12天前
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
基于Qlearning强化学习的2DoF机械臂运动控制系统matlab仿真
本项目基于Q-learning强化学习算法,实现对二自由度机械臂的运动控制仿真。通过MATLAB 2022a平台,验证了算法在状态、动作与奖励机制下的学习效果,展示了机械臂自主学习达到目标位置的能力。内容涵盖理论模型、算法原理与核心代码实现。
46 7
|
11天前
|
算法 机器人 定位技术
基于机器视觉和Dijkstra算法的平面建筑群地图路线规划matlab仿真
本程序基于机器视觉与Dijkstra算法,实现平面建筑群地图的路径规划。通过MATLAB 2022A读取地图图像,识别障碍物并进行路径搜索,支持鼠标选择起点与终点,最终显示最优路径及长度,适用于智能导航与机器人路径规划场景。
|
9天前
|
传感器 并行计算 算法
【无人机编队】基于非支配排序遗传算法II NSGA-II高效可行的无人机离线集群仿真研究(Matlab代码实现)
【无人机编队】基于非支配排序遗传算法II NSGA-II高效可行的无人机离线集群仿真研究(Matlab代码实现)
|
11天前
|
传感器 算法 数据格式
【UAV】改进的多旋翼无人机动态模拟的模块化仿真环境(Matlab、Simulink实现)
【UAV】改进的多旋翼无人机动态模拟的模块化仿真环境(Matlab、Simulink实现)
|
3月前
|
人工智能 运维 关系型数据库
数据库运维:mysql 数据库迁移方法-mysqldump
本文介绍了MySQL数据库迁移的方法与技巧,重点探讨了数据量大小对迁移方式的影响。对于10GB以下的小型数据库,推荐使用mysqldump进行逻辑导出和source导入;10GB以上可考虑mydumper与myloader工具;100GB以上则建议物理迁移。文中还提供了统计数据库及表空间大小的SQL语句,并讲解了如何使用mysqldump导出存储过程、函数和数据结构。通过结合实际应用场景选择合适的工具与方法,可实现高效的数据迁移。
562 1
|
4月前
|
负载均衡 算法 关系型数据库
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
本文聚焦 MySQL 集群架构中的负载均衡算法,阐述其重要性。详细介绍轮询、加权轮询、最少连接、加权最少连接、随机、源地址哈希等常用算法,分析各自优缺点及适用场景。并提供 Java 语言代码实现示例,助力直观理解。文章结构清晰,语言通俗易懂,对理解和应用负载均衡算法具有实用价值和参考价值。
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
|
3月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
Go语言数据库编程:使用 `database/sql` 与 MySQL/PostgreSQL
Go语言通过`database/sql`标准库提供统一数据库操作接口,支持MySQL、PostgreSQL等多种数据库。本文介绍了驱动安装、连接数据库、基本增删改查操作、预处理语句、事务处理及错误管理等内容,涵盖实际开发中常用的技巧与注意事项,适合快速掌握Go语言数据库编程基础。
203 62
|
2月前
|
SQL 存储 关系型数据库
MySQL功能模块探秘:数据库世界的奇妙之旅
]带你轻松愉快地探索MySQL 8.4.5的核心功能模块,从SQL引擎到存储引擎,从复制机制到插件系统,让你在欢声笑语中掌握数据库的精髓!
|
6月前
|
关系型数据库 MySQL Java
【YashanDB知识库】原生mysql驱动配置连接崖山数据库
【YashanDB知识库】原生mysql驱动配置连接崖山数据库
【YashanDB知识库】原生mysql驱动配置连接崖山数据库
|
2月前
|
SQL Oracle 关系型数据库
比较MySQL和Oracle数据库系统,特别是在进行分页查询的方法上的不同
两者的性能差异将取决于数据量大小、索引优化、查询设计以及具体版本的数据库服务器。考虑硬件资源、数据库设计和具体需求对于实现优化的分页查询至关重要。开发者和数据库管理员需要根据自身使用的具体数据库系统版本和环境,选择最合适的分页机制,并进行必要的性能调优来满足应用需求。
81 11

热门文章

最新文章