tensorflow多层CNN代码分析

Posted 2020-10-12 Qniguoym

tf,reshape(tensor,shape,name=None)
#其中shape为一个列表形式，特殊的一点是列表中可以存在-1。-1代表的含义是不用我们自己#指定这一维的大小，函数会自动计算，但列表中只能存在一个-1。
#思想：将矩阵t变为一维矩阵，然后再对矩阵的形式更改

2.

c = tf.truncated_normal(shape=[10,10], mean=0, stddev=1)  
#shape表示生成张量的维度，mean是均值，stddev是标准差，产生正态分布
#这个函数产生的随机数与均值的差距不会超过标准差的两倍

 3.

from __future__ import absolute_import
from __future__ import division
from __future__ import print_function
import tensorflow as tf
import numpy as np
import math
import gzip
import os
import tempfile
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data
flags = tf.app.flags
FLAGS = flags.FLAGS
flags.DEFINE_string(‘data_dir‘, ‘/Users/guoym/Desktop/models-master‘, ‘Directory for storing data‘)
mnist = input_data.read_data_sets(FLAGS.data_dir, one_hot=True)
x = tf.placeholder(tf.float32, [None, 784]) # 占位符
x_image=tf.reshape(x,[-1,28,28,1])
sess=tf.InteractiveSession()
# 第一层
# 卷积核(filter)的尺寸是5*5, 通道数为1，输出通道为32，即feature map 数目为32
# 又因为strides=[1,1,1,1] 所以单个通道的输出尺寸应该跟输入图像一样。即总的卷积输出应该为?*28*28*32
# 也就是单个通道输出为28*28，共有32个通道,共有?个批次
# 在池化阶段，ksize=[1,2,2,1] 那么卷积结果经过池化以后的结果，其尺寸应该是？*14*14*32
def weight_variable(shape):
    initial=tf.truncated_normal(shape,stddev=0.1)
    return tf.Variable(initial)
def bias_variable(shape):
    initial=tf.constant(0.1,shape=shape)
    return tf.Variable(initial)
def conv2d(x,w):
    ‘‘‘
    tf.nn.conv2d的功能：给定4维的input和filter，计算出一个2维的卷积结果。
    参数：
    input:[batch,in_height,in_width,in_channel]
    filter:[filter_height,filter_width,in_channel,out_channel]
    strides :一个长为4的list，表示每次卷积之后在input中滑动的距离
    padding: SAME保留不完全卷积的部分，VALID
    ‘‘‘
    return tf.nn.conv2d(x,w,strides=[1,1,1,1],padding=‘SAME‘)
def max_pool_2x2(x):
    ‘‘‘
    tf.nn.max_pool进行最大值池化操作，avg_pool进行平均值池化操作
    value:4d张量[batch,height,width,channels]
    ksize: 长为4的list，表示池化窗口的尺寸
    strides:窗口的滑动值
    padding：
    ‘‘‘
    return tf.nn.max_pool(x,ksize=[1,2,2,1],strides=[1,2,2,1],padding=‘SAME‘)
w_conv1=weight_variable([5,5,1,32])#卷积核的大小，输入通道的数目，输出通道的数目
b_conv1=bias_variable([32])
h_conv1=tf.nn.elu(conv2d(x_image,w_conv1)+b_conv1)
h_pool1=max_pool_2x2(h_conv1)
#第二层
#卷积核5*5，输入通道为32，输出通道为64
#卷积前为?*14*14*32 卷积后为?*14*14*64
#池化后，输出的图像尺寸为?*7*7*64
w_conv2=weight_variable([5,5,32,64])#卷积核的大小，输入通道的数目，输出通道的数目
b_conv2=bias_variable([64])
h_conv2=tf.nn.elu(conv2d(h_pool1,w_conv2)+b_conv2)
h_pool2=max_pool_2x2(h_conv2)
#第三层，全连接层，输入维数是7*7*64,输出维数是1024
w_fc1=weight_variable([7*7*64,1024])
b_fc1=bias_variable([1024])
h_pool2_flat=tf.reshape(h_pool2,[-1,7*7*64])
h_fc1=tf.nn.elu(tf.matmul(h_pool2_flat,w_fc1)+b_fc1)
keep_prob=tf.placeholder(tf.float32)#这里使用了dropout，即随机安排一些cell输出值为0
h_fc1_drop=tf.nn.dropout(h_fc1,keep_prob)
#第四层 输入1024维，输出10维
w_fc2=weight_variable([1024,10])
b_fc2=bias_variable([10])
y_conv=tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop,w_fc2)+b_fc2)
y_=tf.placeholder(tf.float32,[None,10])

cross_entropy=tf.reduce_mean(-tf.reduce_sum(y_*tf.log(y_conv),reduction_indices=[1]))
train_step=tf.train.AdamOptimizer(1e-4).minimize(cross_entropy)#使用adam优化
correct_prediction=tf.equal(tf.argmax(y_conv,1),tf.argmax(y_,1))#计算准确度
accuracy=tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction,tf.float32))
sess.run(tf.initialize_all_variables())
for i in range(20000):
    batch=mnist.train.next_batch(50)
    if i%100==0:
        train_accuracy=accuracy.eval(feed_dict={x:batch[0],y_:batch[1],keep_prob:1})
        print (i,train_accuracy)
    train_step.run(feed_dict={x:batch[0],y_:batch[1],keep_prob:0.5})
print("test accuracy %g"%accuracy.eval(feed_dict={
    x: mnist.test.images, y_: mnist.test.labels, keep_prob: 1.0}))