当前位置: 首页 > news >正文

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&#xff08;默认是没有中文注释的&#xff09; 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&#xff0c;查询结果一般如下&#xff1a; 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&#xff1a; 内附链接 1、USB转SPI_I2C适配器(专业版); 首先&#xff0c;连接W5500模块与同旺科技USB TO SPI / I2C适配器&#xff0c;如下图&#xff1a; 发送数据6个字节的数据&#xff1a;0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66 在专业版调试软件中编辑指令&#xff0c…...

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&#xff0c;同时通过消费端配置相同的groupId支持点对点通信。 ##适用场景&#xff1a; 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&#xff1a;定位工作表中的最后&#xff08;最右侧&#xff09;隐藏列&#xff0c;处理其中的数据。 通常思路是从工作表最后列开始&#xff0c;倒序检查每个列&#xff0c;直到找到隐藏列或者检查完毕&#xff08;无隐藏列&#xff09;。 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&#xff0c;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&#xff0c;制造工序繁多&#xff0c;关联业务多&#xff0c;传统的…...

19c补丁后oracle属主变化,导致不能识别磁盘组

补丁后服务器重启&#xff0c;数据库再次无法启动 ORA01017: invalid username/password; logon denied Oracle 19c 在打上 19.23 或以上补丁版本后&#xff0c;存在与用户组权限相关的问题。具体表现为&#xff0c;Oracle 实例的运行用户&#xff08;oracle&#xff09;和集…...

在 Nginx Stream 层“改写”MQTT ngx_stream_mqtt_filter_module

1、为什么要修改 CONNECT 报文&#xff1f; 多租户隔离&#xff1a;自动为接入设备追加租户前缀&#xff0c;后端按 ClientID 拆分队列。零代码鉴权&#xff1a;将入站用户名替换为 OAuth Access-Token&#xff0c;后端 Broker 统一校验。灰度发布&#xff1a;根据 IP/地理位写…...

测试markdown--肇兴

day1&#xff1a; 1、去程&#xff1a;7:04 --11:32高铁 高铁右转上售票大厅2楼&#xff0c;穿过候车厅下一楼&#xff0c;上大巴车 &#xffe5;10/人 **2、到达&#xff1a;**12点多到达寨子&#xff0c;买门票&#xff0c;美团/抖音&#xff1a;&#xffe5;78人 3、中饭&a…...

el-switch文字内置

el-switch文字内置 效果 vue <div style"color:#ffffff;font-size:14px;float:left;margin-bottom:5px;margin-right:5px;">自动加载</div> <el-switch v-model"value" active-color"#3E99FB" inactive-color"#DCDFE6"…...

【C语言练习】080. 使用C语言实现简单的数据库操作

080. 使用C语言实现简单的数据库操作 080. 使用C语言实现简单的数据库操作使用原生APIODBC接口第三方库ORM框架文件模拟1. 安装SQLite2. 示例代码:使用SQLite创建数据库、表和插入数据3. 编译和运行4. 示例运行输出:5. 注意事项6. 总结080. 使用C语言实现简单的数据库操作 在…...

pikachu靶场通关笔记22-1 SQL注入05-1-insert注入(报错法)

目录 一、SQL注入 二、insert注入 三、报错型注入 四、updatexml函数 五、源码审计 六、insert渗透实战 1、渗透准备 2、获取数据库名database 3、获取表名table 4、获取列名column 5、获取字段 本系列为通过《pikachu靶场通关笔记》的SQL注入关卡(共10关&#xff0…...

用机器学习破解新能源领域的“弃风”难题

音乐发烧友深有体会&#xff0c;玩音乐的本质就是玩电网。火电声音偏暖&#xff0c;水电偏冷&#xff0c;风电偏空旷。至于太阳能发的电&#xff0c;则略显朦胧和单薄。 不知你是否有感觉&#xff0c;近两年家里的音响声音越来越冷&#xff0c;听起来越来越单薄&#xff1f; —…...

浪潮交换机配置track检测实现高速公路收费网络主备切换NQA

浪潮交换机track配置 项目背景高速网络拓扑网络情况分析通信线路收费网络路由 收费汇聚交换机相应配置收费汇聚track配置 项目背景 在实施省内一条高速公路时遇到的需求&#xff0c;本次涉及的主要是收费汇聚交换机的配置&#xff0c;浪潮网络设备在高速项目很少&#xff0c;通…...

08. C#入门系列【类的基本概念】:开启编程世界的奇妙冒险

C#入门系列【类的基本概念】&#xff1a;开启编程世界的奇妙冒险 嘿&#xff0c;各位编程小白探险家&#xff01;欢迎来到 C# 的奇幻大陆&#xff01;今天咱们要深入探索这片大陆上至关重要的 “建筑”—— 类&#xff01;别害怕&#xff0c;跟着我&#xff0c;保准让你轻松搞…...

Web中间件--tomcat学习

Web中间件–tomcat Java虚拟机详解 什么是JAVA虚拟机 Java虚拟机是一个抽象的计算机&#xff0c;它可以执行Java字节码。Java虚拟机是Java平台的一部分&#xff0c;Java平台由Java语言、Java API和Java虚拟机组成。Java虚拟机的主要作用是将Java字节码转换为机器代码&#x…...