胶囊网络实现手写数字分类
文章目录
- 前言
- 一、完整代码
- 二、修改成自己的数据集
- 总结
前言
胶囊网络的概念可以先行搜索。
一、完整代码
import torch
import torch.nn.functional as F
from torch import nn
from torchvision import transforms, datasets
from torch.optim import Adam
from torch.utils.data import DataLoader# 定义胶囊网络中的胶囊层
class CapsuleLayer(nn.Module):def __init__(self, num_capsules, num_route_nodes, in_channels, out_channels, kernel_size=None, stride=None,num_iterations=3):super(CapsuleLayer, self).__init__()self.num_route_nodes = num_route_nodesself.num_iterations = num_iterationsself.num_capsules = num_capsulesif num_route_nodes != -1:self.route_weights = nn.Parameter(torch.randn(num_capsules, num_route_nodes, in_channels, out_channels))else:self.capsules = nn.ModuleList([nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=kernel_size, stride=stride, padding=0)for _ in range(num_capsules)])def squash(self, tensor, dim=-1):squared_norm = (tensor ** 2).sum(dim=dim, keepdim=True)scale = squared_norm / (1 + squared_norm)return scale * tensor / torch.sqrt(squared_norm)def forward(self, x):if self.num_route_nodes != -1:priors = x[None, :, :, None, :] @ self.route_weights[:, None, :, :, :]logits = torch.zeros(*priors.size()).to(x.device)for i in range(self.num_iterations):probs = F.softmax(logits, dim=2)outputs = self.squash((probs * priors).sum(dim=2, keepdim=True))if i != self.num_iterations - 1:delta_logits = (priors * outputs).sum(dim=-1, keepdim=True)logits = logits + delta_logitselse:outputs = [capsule(x).view(x.size(0), -1, 1) for capsule in self.capsules]outputs = torch.cat(outputs, dim=-2)outputs = self.squash(outputs)return outputs# 定义整个胶囊网络模型
class CapsuleNet(nn.Module):def __init__(self):super(CapsuleNet, self).__init__()self.conv1 = nn.Conv2d(in_channels=1, out_channels=256, kernel_size=9, stride=1)self.primary_capsules = CapsuleLayer(num_capsules=8, num_route_nodes=-1, in_channels=256, out_channels=32,kernel_size=9, stride=2)self.digit_capsules = CapsuleLayer(num_capsules=10, num_route_nodes=32 * 6 * 6, in_channels=8,out_channels=16)def forward(self, x):x = F.relu(self.conv1(x), inplace=True)x = self.primary_capsules(x)x = self.digit_capsules(x).squeeze().transpose(0, 1)x = (x ** 2).sum(dim=-1) ** 0.5return x# 训练和评估
def train(model, train_loader, optimizer, epoch):model.train()for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader):data, target = data.to(device), target.to(device)optimizer.zero_grad()output = model(data)loss = F.cross_entropy(output, target)loss.backward()optimizer.step()if batch_idx % 10 == 0:print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format(epoch, batch_idx * len(data), len(train_loader.dataset),100. * batch_idx / len(train_loader), loss.item()))def test(model, test_loader):model.eval()test_loss = 0correct = 0with torch.no_grad():for data, target in test_loader:data, target = data.to(device), target.to(device)output = model(data)test_loss += F.cross_entropy(output, target, reduction='sum').item()pred = output.argmax(dim=1, keepdim=True)correct += pred.eq(target.view_as(pred)).sum().item()test_loss /= len(test_loader.dataset)print('\nTest set: Average loss: {:.4f}, Accuracy: {}/{} ({:.0f}%)\n'.format(test_loss, correct, len(test_loader.dataset),100. * correct / len(test_loader.dataset)))# 数据加载和预处理
transform = transforms.Compose([transforms.ToTensor(),transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,))
])train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform)
test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transform)train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True)
test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=64, shuffle=True)# 设置设备
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")# 初始化模型和优化器
model = CapsuleNet().to(device)
optimizer = Adam(model.parameters())# 训练和测试模型
num_epochs = 10
for epoch in range(num_epochs):train(model, train_loader, optimizer, epoch)test(model, test_loader)
二、修改成自己的数据集
以下几个位置是需要修改的。
# 数据加载和预处理
transform = transforms.Compose([transforms.ToTensor(),transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,))
])train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform)
test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transform)train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True)
test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=64, shuffle=True)
这些位置要根据数据集实际情况修改。主要是如果分辨率修改了,那么下面的也要跟着修改。
self.conv1 = nn.Conv2d(in_channels=1, out_channels=256, kernel_size=9, stride=1)
self.primary_capsules = CapsuleLayer(num_capsules=8, num_route_nodes=-1, in_channels=256, out_channels=32, kernel_size=9, stride=2)
self.digit_capsules = CapsuleLayer(num_capsules=10, num_route_nodes=32 * 6 * 6, in_channels=8,out_channels=16)
修改这3行代码很容易报错。要理解了以后修改。
总结
多试试。
相关文章:
胶囊网络实现手写数字分类
文章目录 前言一、完整代码二、修改成自己的数据集总结 前言 胶囊网络的概念可以先行搜索。 一、完整代码 import torch import torch.nn.functional as F from torch import nn from torchvision import transforms, datasets from torch.optim import Adam from torch.util…...
Java零基础-if条件语句
前言 条件语句是编程语言中最基础也是最常用的语句之一,对于初学者来说,掌握好条件语句是学习编程的第一步。本文将以Java开发语言为例,详细介绍Java中的if条件语句及其应用场景。 摘要 本文主要包含以下内容: Java中的if条件…...
中国证券交易所有哪些
中国一共有五个证券交易所,分别是: 1、上海证券交易所。 上海证券交易所,简称为上交所。 ①成立时间:上交所成立于1990年11月26日,同年12月19日开业。 ②规模:截至2020年末,沪市上市公司家数…...
欢迎回到 C++ - 现代 C++(心得-壹)
原文链接欢迎回到 C - 现代 C | Microsoft Learn 这里先是讲了现代c的优势,其相对于其他编程语言有快速、高效。 相对于其他语言,该语言更加灵活,跨平台(硬件平台)性也很强,可以直接访问硬件,虽…...
【Vue3+Ts项目】硅谷甄选 — 搭建后台管理系统模板
一、 项目初始化 一个项目要有统一的规范,需要使用eslintstylelintprettier来对我们的代码质量做检测和修复,需要使用husky来做commit拦截,需要使用commitlint来统一提交规范(即统一提交信息),需要使用pre…...
MATLAB 系统辨识 - 在线估计 - Online Estimation
系列文章目录 MATLAB 模型参考自适应控制 - Model Reference Adaptive Control MATLAB 自抗扰控制 - Active Disturbance Rejection Control 文章目录 系列文章目录前言一、在线参数估计二、使用步骤 前言 在线估计(Online estimation)算法是在物理系…...
【Java面试——基础题】
Java基础部分,包括语法基础,泛型,注解,异常,反射和其它(如SPI机制等)。 1.1 语法基础 面向对象特性? 封装 利用抽象数据类型将数据和基于数据的操作封装在一起,使其构成…...
Haiku库和Jax库介绍
Haiku 是由DeepMind开发的一个深度学习库,它建立在JAX(Just Another XLA,为Accelerated Linear Algebra的缩写)之上。JAX 是一个由Google开发的数值计算库,专注于高性能数值计算和自动微分。 JAX 提供了强大的数值计算…...
2023-简单点-proxyPool源码(二)-setting.py
proxyPool setting.py setting.py # -*- coding: utf-8 -*- """ -------------------------------------------------File Name: setting.pyDescription : 配置文件Author : JHaodate: 2019/2/15 ---------------…...
中级工程师评审条件:如何成为一名合格的中级工程师
作为一名工程师,不仅需要具备扎实的技术基础和实践能力,还需要通过评审来证明自己的能力水平。在成为一名合格的中级工程师之前,你需要满足一系列评审条件。甘建二今天将详细介绍中级工程师评审的要求和标准,帮助你成为更优秀的工…...
StarRocks上新,“One Data、All Analytics”还有多远?
K.K在《未来十二大趋势》中认为,我们正处于一个数据流动的时代。商业乃数据之商业。归根结底,你在处理的都是数据。 的确,当数据成为新的核心生产要素之际,数据分析就犹如最重要的生产工具之一,决定着企业在数字化时代…...
Java8实战-总结50
Java8实战-总结50 CompletableFuture:组合式异步编程对多个异步任务进行流水线操作对 Future 和 CompletableFuture 的回顾 响应 CompletableFuture 的 completion 事件对最佳价格查询器应用的优化 CompletableFuture:组合式异步编程 对多个异步任务进行…...
kicad源代码研究:参照Candence实现工程管理
创建工程: 创建工程和打开工程触发事件: KICAD_MANAGER_ACTIONS::newProjectKICAD_MANAGER_ACTIONS::openProjectnewProject和OpenProject事件响应具体实现,在KICAD_MANAGER_CONTROL类中实现: Go( &KICAD_MANAGER_CONTROL::…...
Asp.net core WebApi 配置自定义swaggerUI和中文注释,Jwt Bearer配置
1.创建asp.net core webApi项目 默认会引入swagger的Nuget包 <PackageReference Include"Swashbuckle.AspNetCore" Version"6.2.3" />2.配置基本信息和中文注释(默认是没有中文注释的) 2.1创建一个新的controller using Micr…...
DNS 查询结果逐行解释
文章目录 FlagsADDITIONALANSWER SECTIONQuery timeSERVERWHENDNS PortAuthoritative answer权威DNS服务器Non-authoritative answer推荐阅读 DNS查询后,查询结果一般如下: mirrorUbuntu22:~$ dig www.baidu.com; <<>> DiG 9.18.12-0ubuntu0…...
ArcGIS制作广场游客聚集状态及密度图
文章目录 一、加载实验数据二、平均最近邻法介绍1. 平均最近邻工具2. 广场游客聚集状态3. 结果分析三、游客密度制图一、加载实验数据 二、平均最近邻法介绍 1. 平均最近邻工具 “平均最近邻”工具将返回五个值:“平均观测距离”、“预期平均距离”、“最近邻指数”、z 得分和…...
同旺科技 USB TO SPI / I2C --- 调试W5500_TCP Client接收数据
所需设备: 内附链接 1、USB转SPI_I2C适配器(专业版); 首先,连接W5500模块与同旺科技USB TO SPI / I2C适配器,如下图: 发送数据6个字节的数据:0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66 在专业版调试软件中编辑指令,…...
MQ - KAFKA 高级篇
kafak是一个分布式流处理平台,提供消息持久化,基于发布-订阅的方式的消息中间件,同时通过消费端配置相同的groupId支持点对点通信。 ##适用场景: 构造实时流数据管道,用于系统或应用之间可靠的消息传输.数据采集及处理,例如连接到一个数据库系统,捕捉表…...
如何快速查找最后(最右侧)隐藏列
实例需求:定位工作表中的最后(最右侧)隐藏列,处理其中的数据。 通常思路是从工作表最后列开始,倒序检查每个列,直到找到隐藏列或者检查完毕(无隐藏列)。 Sub LastColumn()Dim visR…...
精密制造ERP系统包含哪些模块?精密制造ERP软件是做什么的
不同种类的精密制造成品有区别化的制造工序、工艺流转、品质标准、生产成本、营销策略等,而多工厂、多仓库、多车间、多部门协同问题却是不少精密制造企业遇到的管理难题。 有些产品结构较为复杂,制造工序繁多,关联业务多,传统的…...
游戏平台硬件开发:定制化与长期稳定的挑战
1. 游戏平台硬件开发的特殊挑战在游戏平台开发领域,硬件选型往往面临着一个两难选择:是采用现成的通用组件(Off The Shelf Components),还是投入高昂成本进行完全定制化开发?过去十年间,我参与过…...
别再手动造数据了!用Python的imgaug库5分钟搞定深度学习图像增强(附关键点/边界框处理避坑指南)
深度学习图像增强实战:用imgaug打造高效数据流水线 在计算机视觉项目中,数据增强是提升模型泛化能力的关键步骤。传统手动处理方式不仅耗时耗力,还难以保证处理一致性。本文将深入探讨如何利用Python的imgaug库快速构建自动化图像增强流程&am…...
3分钟掌握Windows安装APK:告别复杂模拟器的终极方案
3分钟掌握Windows安装APK:告别复杂模拟器的终极方案 【免费下载链接】APK-Installer An Android Application Installer for Windows 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ap/APK-Installer 你是否曾经遇到过这样的场景?同事发来一个实…...
【限时公开】谷歌内部未文档化Gemini JavaScript SDK隐藏能力:流式响应中断控制、上下文压缩率提升63%实测数据
更多请点击: https://intelliparadigm.com 第一章:Gemini JavaScript SDK核心能力概览 Gemini JavaScript SDK 是 Google 官方提供的轻量级客户端库,专为在浏览器和 Node.js 环境中无缝集成 Gemini 模型能力而设计。它抽象了底层 HTTP 请求、…...
如何在Windows上轻松安装APK文件?APK Installer完整指南
如何在Windows上轻松安装APK文件?APK Installer完整指南 【免费下载链接】APK-Installer An Android Application Installer for Windows 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ap/APK-Installer 还在为Windows上安装安卓应用而烦恼吗?…...
Super IO插件终极指南:5分钟掌握Blender文件处理革命
Super IO插件终极指南:5分钟掌握Blender文件处理革命 【免费下载链接】super_io blender addon for copy paste import / export 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/su/super_io Super IO是一款彻底改变Blender工作流程的革命性插件,它通…...
OpenClaw与Cursor双向集成:打造AI驱动的自动化工作流
1. 项目概述:当OpenClaw遇上Cursor,一个双向赋能的AI大脑诞生如果你正在寻找一种方法,让你在Slack、飞书等协作工具里聊天的同时,能无缝调用一个强大的AI来帮你写代码、查文档、甚至操作GitHub,那么openclaw-cursor-br…...
现代Web应用特性管理:从概念到工程实践
1. 项目概述:一个面向现代Web开发的特性管理工具 如果你和我一样,长期在Web应用开发的一线摸爬滚打,那你一定对“特性开关”这个概念不陌生。简单来说,它就像你家里电灯的总闸,可以随时控制某个功能是“亮”还是“灭”…...
AI编码助手技能开发:基于Agent Skills打造智能命令行速查工具
1. 项目概述:一个能“听懂人话”的开发者命令行技能如果你和我一样,每天在终端和代码编辑器里花费大量时间,那你肯定对“命令遗忘症”深有体会。明明上周才用过git worktree来并行处理两个功能分支,今天突然想不起来具体的参数顺序…...
免费公式识别神器:img2latex-mathpix本地部署完全指南
免费公式识别神器:img2latex-mathpix本地部署完全指南 【免费下载链接】img2latex-mathpix Mathpix has changed their billing policy and no longer has free monthly API requests. This repo is now archived and will not receive any updates for the foresee…...
