Keras — это компактная, простая в изучении высокоуровневая библиотека Python, работающая поверх фреймворка TensorFlow. Это сделано с акцентом на понимание методов глубокого обучения, таких как создание слоев для нейронных сетей, поддерживающих концепции форм и математических деталей. Создание freamework может быть следующих двух типов:
Рассмотрим следующие восемь шагов для создания модели глубокого обучения в Керасе:
Мы будем использовать блокнот Jupyter для выполнения и отображения вывода, как показано ниже:
Шаг 1 — Загрузка данных и предварительная обработка загруженных данных осуществляются первыми для выполнения модели глубокого обучения.
import warnings warnings.filterwarnings('ignore') import numpy as np np.random.seed(123) # для воспроизводимости from keras.models import Sequential from keras.layers import Flatten, MaxPool2D, Conv2D, Dense, Reshape, Dropout from keras.utils import np_utils Using TensorFlow backend. from keras.datasets import mnist # Загрузка предварительно перетасованных данных MNIST в наборы поездов и тестов (X_train, y_train), (X_test, y_test) = mnist.load_data() X_train = X_train.reshape(X_train.shape[0], 28, 28, 1) X_test = X_test.reshape(X_test.shape[0], 28, 28, 1) X_train = X_train.astype('float32') X_test = X_test.astype('float32') X_train /= 255 X_test /= 255 Y_train = np_utils.to_categorical(y_train, 10) Y_test = np_utils.to_categorical(y_test, 10)
Этот шаг может быть определен как «Импорт библиотек и модулей», что означает, что все библиотеки и модули импортируются как начальный шаг.
Шаг 2 — На этом шаге мы определим архитектуру модели:
model = Sequential() model.add(Conv2D(32, 3, 3, activation = 'relu', input_shape = (28,28,1))) model.add(Conv2D(32, 3, 3, activation = 'relu')) model.add(MaxPool2D(pool_size = (2,2))) model.add(Dropout(0.25)) model.add(Flatten()) model.add(Dense(128, activation = 'relu')) model.add(Dropout(0.5)) model.add(Dense(10, activation = 'softmax'))
Шаг 3 — Давайте теперь скомпилируем указанную модель:
model.compile(loss = 'categorical_crossentropy', optimizer = 'adam', metrics = ['accuracy'])
Шаг 4 — Теперь мы подгоним модель, используя данные обучения:
model.fit(X_train, Y_train, batch_size = 32, epochs = 10, verbose = 1)
Вывод созданных итераций выглядит следующим образом:
Epoch 1/10 60000/60000 [==============================] - 65s - loss: 0.2124 - acc: 0.9345 Epoch 2/10 60000/60000 [==============================] - 62s - loss: 0.0893 - acc: 0.9740 Epoch 3/10 60000/60000 [==============================] - 58s - loss: 0.0665 - acc: 0.9802 Epoch 4/10 60000/60000 [==============================] - 62s - loss: 0.0571 - acc: 0.9830 Epoch 5/10 60000/60000 [==============================] - 62s - loss: 0.0474 - acc: 0.9855 Epoch 6/10 60000/60000 [==============================] - 59s - loss: 0.0416 - acc: 0.9871 Epoch 7/10 60000/60000 [==============================] - 61s - loss: 0.0380 - acc: 0.9877 Epoch 8/10 60000/60000 [==============================] - 63s - loss: 0.0333 - acc: 0.9895 Epoch 9/10 60000/60000 [==============================] - 64s - loss: 0.0325 - acc: 0.9898 Epoch 10/10 60000/60000 [==============================] - 60s - loss: 0.0284 - acc: 0.9910