计算机视觉-第08章3- -基于全连接网络的图像分类

人工智能视觉课程-基于全连接网络的图像分类人工智能学院01项目导入02项目任务03项目目标04知识链接05项目准备06任务实施07任务拓展08项目小结本章的任务是构建、训练、评估一个全连接网络使得电脑具有将图像根据所包含手写数字进行分类的能力多类别分类任务项目任务2024/1/15301项目导入02项目任务03项目目标04知识链接05项目准备06任务实施07任务拓展08项目小结知识目标理解全连接神经网络结构中的基本概念理解全连接神经网络的训练步骤和相关概念技能目标掌握常用图片分类数据集MNIST图片分类数据集在keras中的使用方法掌握使用keras搭建和训练一个全连接网络的方法掌握使用神经网络进行图像分类的方法掌握分类模型的量化评估方法项目目标2024/1/155职业素养目标培养学生严谨、细致、规范的职业素质培养学生团队协作、表达沟通能力培养学生跟踪新技术、创新设计能力培养学生的技术标准意识、操作规范意识、服务质量意识等项目目标2024/1/15601项目导入02项目任务03项目目标04知识链接05项目准备06任务实施07任务拓展08项目小结知识链接-全连接网络2024/1/158全连接层上层的任意一个节点，都和当前层的所有节点连接全连接网络：所有层都是全连接层的神经网络

美国国家标准与技术研究所手写数字图片每张图片都有一个标签，范围0-960,000个训练样本10,000个测试样本分辨率28*28知识链接-MNIST数据集2024/1/159Sequential序贯模型层与层之间只有相邻关系无法实现跨层连接和多输出可通过传递神经层list或add()方法构建Model函数式模型层与层之间任意连接编译速度慢指定输入层代表的变量知识链接-使用keras构建网络模型2024/1/1510Sequential序贯模型层与层之间只有相邻关系无法实现跨层连接和多输出可通过传递神经层list或add()方法构建Model函数式模型层与层之间任意连接编译速度慢指定输入层代表的变量知识链接-使用keras构建网络模型2024/1/1511防止过拟合准确率在训练集上高，在测试集上低以一定概率，将输入的神经元数值随机设为0知识链接-Dropout层2024/1/151201项目导入02项目任务03项目目标04知识链接05项目准备06任务实施07任务拓展08项目小结硬件条件一台计算机软件条件Windows10，64位PyCharmWindows社区版，Version:2021.1.2AnacondaWindowsPython3.8，64位TensorFlow(CPU版)1.14.0Keras2.2.5OpenCV-Python4.5.3.56、Numpy1.19.5、pydot-1.4.2等项目准备2024/1/151401项目导入02项目任务03项目目标04知识链接05项目准备06任务实施07任务拓展08项目小结任务实施-项目任务概述2024/1/1516任务实施-引入必要的库2024/1/1517任务实施-选择模型和构建网络2024/1/1518reshape输出层不直接给出标签值0-9，而是输出图片属于每个标签的概率任务实施-选择模型和构建网络2024/1/1519网络层级示意图（神经元数目简化）输入层隐藏层1隐藏层2隐藏层3输出层任务实施-网络训练设置和编译2024/1/1520Categoricalcrossentropy分类交叉熵函数：适用于多个分类唯一正确答案的任务SGD（StochaticGradientDescent），随机梯度下降，一种梯度下降的方式，是一种Optimizer对象。Optimizer对象还包括RMSprop、Adam、Adagrad、Adadelta等。任务实施-数据准备2024/1/15214[0,0,0,0,1,0,0,0,0,0][0,0,…,0.3,0.5,…,0]78410任务实施-网络训练2024/1/1522可选参数含义batch_size对总的样本数进行分组，每组包含的样本数量epochs

训练迭代次数shuffle是否把样本随机打乱之后再进行训练validation_split数据集中多少比例的数据用来作为验证集。verbose屏显模式。0：不输出1：输出进度2：输出每轮迭代的训练结果任务实施-模型测试2024/1/15232[0,0.1,0.6,0.1,0,0,0.2,0,0,0]01项目导入02项目任务03项目目标04知识链接05项目准备06任务实施07任务拓展08项目小结在本项目的训练设置中，我们使用SGD作为优化器。可以尝试使用keras.Optimizer中的其他优化器进行训练，与SGD进行比较。本项目我们使用categoricalcrossentropy作为损失函数，可以尝试使用MSE，比较训练结果。任务拓展2024/1/152501项目导入02项目任务03项目目标04知识链接05项目准备06任务实施07