当前位置: 首页 > news >正文

第J6周:RenseNeXt-50实战

  • 🍨 本文为🔗365天深度学习训练营 中的学习记录博客
  • 🍖 原作者:K同学啊

    文章目录

    • 一、前言
      • 1、结构改进
      • 2、分组卷积
    • 二、前期工作
      • 1.设置GPU
      • 2. 导入数据
      • 3. 查看数据
    • 三、数据预处理
      • 1、加载数据
      • 2、配置数据集
    • 四、构建网络
      • 1、导入包
      • 2、分组卷积模块
      • 3、残差单元
      • 4、堆叠残差单元
      • 5、搭建ResNeXt-50网络
      • 6、查看模型摘要
    • 五、编译
    • 六、训练模型
    • 七、模型评估

电脑环境:
语言环境:Python 3.8.0
深度学习环境:tensorflow 2.17.0

一、前言

本次使用的数据集是猴痘病毒数据集。

1、结构改进

在这里插入图片描述
上图是ResNet(左)与ResNeXt(右)block的差异。在ResNet中,输入的具有256个通道的特征经过1×1卷积压缩4倍到64个通道,之后3×3的卷积核用于处理特征,经1×1卷积扩大通道数与原特征残差连接后输出。ResNeXt也是相同的处理策略,但在ResNeXt中,输入的具有256个通道的特征被分为32个组,每组被压缩64倍到4个通道后进行处理。32个组相加后与原特征残差连接后输出。这里cardinatity指的是一个block中所具有的相同分支的数目。

2、分组卷积

ResNeXt中采用的分组卷积简单来说就是将特征图分为不同的组,再对每组特征图分别进行卷积,这个操作可以有效的降低计算量。
在分组卷积中,每个卷积核只处理部分通道,比如下图中,红色卷积核只处理红色的通道,绿色卷积核只处理绿色通道,黄色卷积核只处理黄色通道。此时每个卷积核有2个通道,每个卷积核生成一张特征图。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

二、前期工作

1.设置GPU

from tensorflow import keras
from keras import layers, models
import os, PIL, pathlib
import matplotlib.pyplot as plt
import tensorflow as tfgpus = tf.config.list_physical_devices("GPU")if gpus:gpu0 = gpus[0] #如果有多个GPU,仅使用第0个GPUtf.config.experimental.set_memory_growth(gpu0, True) #设置GPU显存用量按需使用tf.config.set_visible_devices([gpu0],"GPU")

2. 导入数据

data_dir = "./data/"
data_dir = pathlib.Path(data_dir)

3. 查看数据

image_count = len(list(data_dir.glob('*/*.jpg')))
print("图片总数为:",image_count)

输出:图片总数为: 2142

三、数据预处理

1、加载数据

batch_size = 8
img_height = 224
img_width = 224train_ds = tf.keras.preprocessing.image_dataset_from_directory(data_dir,validation_split=0.2,subset="training",seed=123,image_size=(img_height, img_width),batch_size=batch_size)val_ds = tf.keras.preprocessing.image_dataset_from_directory(data_dir,validation_split=0.2,subset="validation",seed=123,image_size=(img_height, img_width),batch_size=batch_size)class_names = train_ds.class_names

2、配置数据集

AUTOTUNE = tf.data.AUTOTUNE
train_ds = train_ds.cache().shuffle(1000).prefetch(buffer_size=AUTOTUNE)
val_ds = val_ds.cache().prefetch(buffer_size=AUTOTUNE)

四、构建网络

1、导入包

import numpy as np
from tensorflow.keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator
from tensorflow.keras.utils import to_categorical
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Input, Dense, Dropout, Conv2D, MaxPool2D, Flatten, GlobalAvgPool2D, concatenate, \
BatchNormalization, Activation, Add, ZeroPadding2D, Lambda
from tensorflow.keras.optimizers import Adam
from tensorflow.keras.layers import ReLU
import matplotlib.pyplot as plt
from tensorflow.keras.callbacks import LearningRateScheduler
from tensorflow.keras.models import Model

2、分组卷积模块

# 定义分组卷积
def grouped_convolution_block(init_x, strides, groups, g_channels):group_list = []# 分组进行卷积for c in range(groups):# 分组取出数据x = Lambda(lambda x: x[:, :, :, c * g_channels:(c + 1) * g_channels])(init_x)# 分组进行卷积x = Conv2D(filters=g_channels, kernel_size=(3, 3),strides=strides, padding='same', use_bias=False)(x)# 存入listgroup_list.append(x)# 合并list中的数据group_merage = concatenate(group_list, axis=3)x = BatchNormalization(epsilon=1.001e-5)(group_merage)x = ReLU()(x)return x

3、残差单元


# 定义残差单元
def block(x, filters, strides=1, groups=32, conv_shortcut=True):if conv_shortcut:shortcut = Conv2D(filters * 2, kernel_size=(1, 1), strides=strides, padding='same', use_bias=False)(x)# epsilon为BN公式中防止分母为零的值shortcut = BatchNormalization(epsilon=1.001e-5)(shortcut)else:# identity_shortcutshortcut = x# 三层卷积层x = Conv2D(filters=filters, kernel_size=(1, 1), strides=1, padding='same', use_bias=False)(x)x = BatchNormalization(epsilon=1.001e-5)(x)x = ReLU()(x)# 计算每组的通道数g_channels = int(filters / groups)# 进行分组卷积x = grouped_convolution_block(x, strides, groups, g_channels)x = Conv2D(filters=filters * 2, kernel_size=(1, 1), strides=1, padding='same', use_bias=False)(x)x = BatchNormalization(epsilon=1.001e-5)(x)x = Add()([x, shortcut])x = ReLU()(x)return x

4、堆叠残差单元

# 堆叠残差单元
def stack(x, filters, blocks, strides, groups=32):# 每个stack的第一个block的残差连接都需要使用1*1卷积升维x = block(x, filters, strides=strides, groups=groups)for i in range(blocks):x = block(x, filters, groups=groups, conv_shortcut=False)return x

5、搭建ResNeXt-50网络

# 定义ResNext50(32*4d)网络
def ResNext50(input_shape, num_classes):inputs = Input(shape=input_shape)# 填充3圈0,[224,224,3]->[230,230,3]x = ZeroPadding2D((3, 3))(inputs)x = Conv2D(filters=64, kernel_size=(7, 7), strides=2, padding='valid')(x)x = BatchNormalization(epsilon=1.001e-5)(x)x = ReLU()(x)# 填充1圈0x = ZeroPadding2D((1, 1))(x)x = MaxPool2D(pool_size=(3, 3), strides=2, padding='valid')(x)# 堆叠残差结构x = stack(x, filters=128, blocks=2, strides=1)x = stack(x, filters=256, blocks=3, strides=2)x = stack(x, filters=512, blocks=5, strides=2)x = stack(x, filters=1024, blocks=2, strides=2)# 根据特征图大小进行全局平均池化x = GlobalAvgPool2D()(x)x = Dense(num_classes, activation='softmax')(x)# 定义模型model = Model(inputs=inputs, outputs=x)return model

6、查看模型摘要

model=ResNext50(input_shape=(224,224,3),num_classes=1000)
model.summary()

五、编译

# 设置优化器
opt = tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=1e-4)
model.compile(optimizer=opt,loss=tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy(from_logits=True),metrics=['accuracy'])

六、训练模型

epochs = 20history = model.fit(train_ds,validation_data=val_ds,epochs=epochs)
Epoch 1/20
215/215 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 292s 557ms/step - accuracy: 0.4838 - loss: 1.8304 - val_accuracy: 0.5701 - val_loss: 0.7159
..................................................................................
Epoch 18/20
215/215 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 37s 173ms/step - accuracy: 0.9794 - loss: 0.0574 - val_accuracy: 0.8014 - val_loss: 0.6634
Epoch 19/20
215/215 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 37s 173ms/step - accuracy: 0.9749 - loss: 0.0660 - val_accuracy: 0.7640 - val_loss: 0.7989
Epoch 20/20
215/215 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 41s 175ms/step - accuracy: 0.9610 - loss: 0.1093 - val_accuracy: 0.7780 - val_loss: 0.6207

七、模型评估

acc = history.history['accuracy']
val_acc = history.history['val_accuracy']loss = history.history['loss']
val_loss = history.history['val_loss']epochs_range = range(epochs)plt.figure(figsize=(12, 4))
plt.subplot(1, 2, 1)
plt.plot(epochs_range, acc, label='Training Accuracy')
plt.plot(epochs_range, val_acc, label='Validation Accuracy')
plt.legend(loc='lower right')
plt.title('Training and Validation Accuracy')plt.subplot(1, 2, 2)
plt.plot(epochs_range, loss, label='Training Loss')
plt.plot(epochs_range, val_loss, label='Validation Loss')
plt.legend(loc='upper right')
plt.title('Training and Validation Loss')
plt.show()

在这里插入图片描述

相关文章:

第J6周:RenseNeXt-50实战

🍨 本文为🔗365天深度学习训练营 中的学习记录博客🍖 原作者:K同学啊 文章目录 一、前言1、结构改进2、分组卷积 二、前期工作1.设置GPU2. 导入数据3. 查看数据 三、数据预处理1、加载数据2、配置数据集 四、构建网络1、导入包2、…...

JAVA八股与代码实践----接口与抽象类的区别和用法

接口和抽象类的区别 关键字abstractinterface 实例化不能直接实例化不能直接实例化 方法可以有抽象和具体方法只能有抽象方法(Java 8 支持默认方法) 变量可以有普通变量只能有常量 (public static final) 继承单继承多继承 构造函数可以定义不允许…...

详解 【AVL树】

AVL树实现 1. AVL的概念AVL树的实现2.1 AVL树的结点结构2.2 AVL树的插入2.2.1 AVL树的插入的一个大概操作:2.2.2 AVL树的平衡因子更新2.2.3 平衡因子的停止条件2.2.4 再不考虑旋转的角度上实现AVL树的插入 2.3 旋转2.3.1 旋转的原则2.3.2 右单旋2.2.3 右单旋代码实现…...

SQLite Having 子句

SQLite Having 子句 SQLite 是一种轻量级的数据库管理系统,广泛应用于移动设备和嵌入式系统。它支持标准的 SQL 语法,包括 SELECT 语句中的 HAVING 子句。HAVING 子句通常与 GROUP BY 子句一起使用,用于对分组后的结果进行条件过滤。 SQLit…...

ZYNQ-7020嵌入式系统学习笔记(1)——使用ARM核配置UART发送Helloworld

本工程实现调用ZYNQ-7000的内部ARM处理器,通过UART给电脑发送字符串。 硬件:正点原子领航者-7020 开发平台:Vivado 2018、 SDK 1 Vivado部分操作 1.1 新建工程 设置工程名,选择芯片型号。 1.2 添加和配置PS IP 点击IP INTEGR…...

实践篇:青果IP助理跨境电商的高效采集

写在前面: 近年来,跨境电商行业迅速崛起,成为全球贸易的重要组成部分。据市场调研机构Statista数据显示,2024年全球跨境电商市场规模预计将突破5万亿美元,覆盖数十亿消费者。跨境电商的竞争日益激烈,商家不…...

本地安装YAPI

项目中用到很多的RESTAPI,光靠人工管理或者普通文档肯定是不行的,翻了很多的RESTAPI管理工具,还是选择了YAPI,原因有2,一个是接口位于内网,外网网站上管理测试不到内网接口,另外一个是使用方式&…...

pytest日志总结

pytest日志分为两类: 一、终端(控制台)打印的日志 1、指定-s,脚本中print打印出的信息会显示在终端; 2、pytest打印的summary信息,这部分是pytest 的默认输出(例如测试结果PASSED, FAILED, S…...

day16

目录 1 联合体的定义和使用 2 联合体的内存布局 3 联合体的应用 1 联合体的定义和使用 #include <iostream>using namespace std;struct DataS {int i; double d; char s[10]; };/*联合体 所有成员共享同一段内存 修改一个成员会影响其他成员 { */ union DataU {int…...

医工交叉入门书籍分享:Transformer模型在机器学习领域的应用|个人观点·24-11-22

小罗碎碎念 今天给大家推荐一本入门书籍。 这本书由Uday Kamath、Kenneth L. Graham和Wael Emara撰写&#xff0c;深入探讨了Transformer模型在机器学习领域的应用&#xff0c;特别是自然语言处理&#xff08;NLP&#xff09;。 原文pdf已经上传至知识星球的【入门书籍】专栏&…...

【读书】复杂性意义结构框架——Cynefin框架

Cynefin框架 《代码大全》的作者史蒂夫麦克康奈尔&#xff08;Steve McConnell&#xff09;在《卓有成效的敏捷》这本书里&#xff0c;探讨了用于理解不确定性和复杂性的Cynefin框架。 Cynefin框架是戴维斯诺登&#xff08;David Snowden&#xff09;20世纪90年代的在IBM时创…...

Python模块、迭代器与正则表达式day10

1、Python模块 1.1模块的简介 在编写代码的时候&#xff0c;创建的.py文件就被称为一个模块 1.2模块的使用 想要在a文件里使用b文件的时候&#xff0c;只要在a文件中使用关键字import导入即可 1.2.2 from ...import...语句 导入模块可以使用import&#xff0c;如果只导入模…...

Hutool工具类生成二维码

1、引入依赖 <dependency><groupId>com.google.zxing</groupId><artifactId>core</artifactId><version>3.3.3</version></dependency><dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutoo…...

wpf 事件转命令的方式

1&#xff0c;方式1 <StackPanel Background"Transparent"><StackPanel.InputBindings><KeyBinding Command"{Binding ChangeColorCommand}"CommandParameter"{Binding ElementNamecolorPicker, PathSelectedItem}"Key"{Bi…...

第二十八章 TCP 客户端 服务器通信 - JOB命令示例

文章目录 第二十八章 TCP 客户端 服务器通信 - JOB命令示例JOB命令示例 第二十八章 TCP 客户端 服务器通信 - JOB命令示例 JOB命令示例 以下示例显示了一个非常简单的并发服务器&#xff0c;只要它检测到来自客户端的连接&#xff0c;就会产生一个子作业。 JOB指定一个并发服…...

「Mac玩转仓颉内测版19」PTA刷题篇10 - L1-010 比较大小

本篇将继续讲解PTA平台上的题目 L1-010 比较大小&#xff0c;通过对三个整数的排序&#xff0c;进一步提升Cangjie编程语言的数组操作与逻辑处理能力。 关键词 PTA刷题数字排序条件判断Cangjie语言 一、L1-010 比较大小 题目描述&#xff1a;给定3个整数&#xff0c;要求将它…...

C++趣味编程玩转物联网:用树莓派Pico实现一位数码管动态显示

七段数码管是一种经典的电子显示器件&#xff0c;广泛应用于数字时钟、电子仪表等设备。本文将通过树莓派Pico开发板&#xff0c;介绍如何用C代码控制一位七段数码管显示数字。作为一个嵌入式开发项目&#xff0c;这不仅是初学者理解数码管工作原理的好机会&#xff0c;也是C开…...

SPA 单页面深入解读:优劣势剖析及实现方法

SPA(Single Page Application)单页面应用 什么是 SPA? SPA(Single Page Application,单页面应用)是一种 Web 应用程序,它通过 JavaScript 动态更新单一页面上的内容,而不是像传统的多页面应用程序那样每次用户与应用交互时都请求一个新的 HTML 页面。通过使用 AJAX 请…...

机器学习系列----关联分析

目录 1. 关联分析的基本概念 1.1定义 1.2常用算法 2.Apriori 算法的实现 2.1 工作原理 2.2 算法步骤 2.3 优缺点 2.4 时间复杂度 2.5实际运用----市场购物篮分析 3. FP-Growth 算法 3.1 工作原理 3.2 算法步骤 3.3 优缺点 3.4 时间复杂度 3.5实际运用——网页点…...

json数据四大加载方式

效果&#xff1a; 一、使用 import 静态加载 JSON 原理 使用 ES 模块的 import 语法直接引入 JSON 文件。Webpack/Vite 等构建工具会将 JSON 文件解析成 JavaScript 对象。 优点 简单直接&#xff0c;适合静态数据。不需要额外的网络请求。数据会随着打包文件一起部署。 缺点 J…...

DeepLabV3+语义分割环境配置、DeepLabV3+语义分割模型代跑训练、DeepLabV3+语义分割模型改进创新DeepLabV3+语义分割环境配置:Windows、Ubuntu、Cen

DeepLabV3语义分割环境配置、 DeepLabV3语义分割模型代跑训练、 DeepLabV3语义分割模型改进创新 DeepLabV3语义分割环境配置&#xff1a;Windows、Ubuntu、Centos、Macos等系统环境&#xff0c;如果电脑拥有显卡&#xff0c;可配置GPU版本的DeepLabV3语义分割环境。 DeepLabV3语…...

基于Matlab的轴承-空心转轴-飞轮不同耦合类型动力学分析

基于Matlab的轴承-空心转轴-飞轮不同耦合类型动力学分析 保持轴承类型不变&#xff0c;变换飞轮和转轴耦合方式&#xff0c;分固有频率的变化趋势 可自行定义轴承、飞轮、转轴参数 程序高度模块化&#xff0c;修改十分方便 程序已调通&#xff0c;可直接运行最近做了一个关于轴…...

intv_ai_mk11部署教程:公网IP+端口直连的安全加固方案(反向代理+访问限流)

intv_ai_mk11部署教程&#xff1a;公网IP端口直连的安全加固方案&#xff08;反向代理访问限流&#xff09; 1. 环境准备与快速部署 1.1 系统要求 操作系统&#xff1a;Ubuntu 20.04/22.04 LTSGPU&#xff1a;NVIDIA显卡&#xff08;至少16GB显存&#xff09;内存&#xff1…...

3大核心能力+2套配置方案:obsidian-i18n终极汉化指南

3大核心能力2套配置方案&#xff1a;obsidian-i18n终极汉化指南 【免费下载链接】obsidian-i18n 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ob/obsidian-i18n 面对全英文的应用界面&#xff0c;你是否曾因语言障碍而错失高效工具&#xff1f;当专业术语晦涩难懂&#…...

javaweb大学生校园跑腿服务系统的设计与实现沙箱支付

目录同行可拿货,招校园代理 ,本人源头供货商沙箱支付功能概述核心功能模块技术实现要点测试注意事项项目技术支持源码获取详细视频演示 &#xff1a;文章底部获取博主联系方式&#xff01;同行可合作同行可拿货,招校园代理 ,本人源头供货商 沙箱支付功能概述 在JavaWeb校园跑…...

微信智能助手终极指南:零基础打造你的专属消息管家

微信智能助手终极指南&#xff1a;零基础打造你的专属消息管家 【免费下载链接】WechatBot 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/wechatb/WechatBot 你是否曾幻想过拥有一个24小时在线的微信助手&#xff0c;帮你自动回复消息、整理信息&#xff0c;让你从繁琐的…...

Translumo:跨场景实时翻译解决方案的技术实践与应用指南

Translumo&#xff1a;跨场景实时翻译解决方案的技术实践与应用指南 【免费下载链接】Translumo Advanced real-time screen translator for games, hardcoded subtitles in videos, static text and etc. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/tr/Translumo 语言障…...

【无线通信】多载波无线通信系统设计Matlab仿真

✅作者简介&#xff1a;热爱科研的Matlab仿真开发者&#xff0c;擅长毕业设计辅导、数学建模、数据处理、建模仿真、程序设计、完整代码获取、论文复现及科研仿真。 &#x1f447; 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料 &#x1f34a;个人信条&#xff1a;格物致知,完整…...

ViTConvMAE-B(NeurIPS 2022)目标检测、实例分割模型环境配置ViTConvMAE-B(NeurIPS 2022)目标检测、实例分割模型数据集调整ViTConvMAE-B(Ne

ViTConvMAE-B&#xff08;NeurIPS 2022&#xff09;目标检测、实例分割模型环境配置 ViTConvMAE-B&#xff08;NeurIPS 2022&#xff09;目标检测、实例分割模型数据集调整 ViTConvMAE-B&#xff08;NeurIPS 2022&#xff09;目标检测、实例分割模型代跑训练 ViTConvMAE-B&…...

Cyber Engine Tweaks:解锁《赛博朋克2077》终极自定义体验的3个关键维度

Cyber Engine Tweaks&#xff1a;解锁《赛博朋克2077》终极自定义体验的3个关键维度 【免费下载链接】CyberEngineTweaks Cyberpunk 2077 tweaks, hacks and scripting framework 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/cy/CyberEngineTweaks Cyber Engine Tweaks&a…...