Python/Tensorflow - 我已经训练了卷积神经网络，如何测试它？

Posted 2023-03-13

【中文标题】Python/Tensorflow - 我已经训练了卷积神经网络，如何测试它？

【英文标题】：Python/Tensorflow - I have trained the convolutional neural network, how to test it?

【发布时间】：2017-08-19 06:59:05

【问题描述】：

我已经使用二进制文件中的以下数据（标签、文件名、数据（像素））训练了一个卷积神经网络 (CNN)：

[array([2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 1,
           0, 2, 1, 0, 2, 1, 0]), array(['10_c.jpg', '10_m.jpg', '10_n.jpg', '1_c.jpg',
           '1_m.jpg', '1_n.jpg', '2_c.jpg', '2_m.jpg',
           '2_n.jpg', '3_c.jpg', '3_m.jpg', '3_n.jpg',
           '4_c.jpg', '4_m.jpg', '4_n.jpg', '5_c.jpg',
           '5_m.jpg', '5_n.jpg', '6_c.jpg', '6_m.jpg',
           '6_n.jpg', '7_c.jpg', '7_m.jpg', '7_n.jpg',
           '8_c.jpg', '8_m.jpg', '8_n.jpg', '9_c.jpg',
           '9_m.jpg', '9_n.jpg'], 
          dtype='<U15'), array([[255, 252, 255, ..., 255, 255, 255],
           [136, 137, 138, ..., 114, 110, 111],
           [200, 200, 199, ..., 179, 178, 177],
           ..., 
           [146, 157, 165, ..., 202, 202, 201],
           [228, 225, 222, ..., 219, 221, 223],
           [128, 127, 127, ..., 133, 129, 127]])]

每批包含所有图像，运行 30 个 epoh：

EPOCH 0
0 0.476923
DONE WITH EPOCH
EPOCH 1
0 0.615385
DONE WITH EPOCH
EPOCH 2
0 0.615385
DONE WITH EPOCH
EPOCH 3
0 0.538462
DONE WITH EPOCH
EPOCH 4
0 0.384615
DONE WITH EPOCH
...
...
EPOCH 28
0 0.615385
DONE WITH EPOCH
EPOCH 29
0 0.692308
DONE WITH EPOCH

我的问题是我想尝试新图像（测试），并想知道返回的类（0,1,2）。在这种情况下我该怎么办？换句话说，我训练了 CNN，但是如何测试呢？

EDIT-1

对于评估准确性这一点，我在测试20张图片时得到了以下结果：

EPOCH 0
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 1
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 2
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 3
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 4
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 5
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 6
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 7
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 8
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 9
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 10
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 11
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 12
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 13
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 14
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 15
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 16
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 17
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 18
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 19
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 20
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 21
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 22
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 23
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 24
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 25
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 26
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 27
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 28
0 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 29
0 1.0
DONE WITH EPOCH

在应用获取网络为测试数据生成的标签点时，我得到了以下信息：

EPOCH 0
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 1
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 2
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 3
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 4
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 5
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 6
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 7
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 8
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 9
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 10
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 11
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 12
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 13
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 14
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 15
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 16
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 17
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 18
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 19
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 20
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 21
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 22
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 23
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 24
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 25
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 26
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 27
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 28
0 0.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 29
0 0.0
DONE WITH EPOCH 

为什么我得到0 或1？拥有这些值是否有意义（即没有分数）？

EDIT-2

对于获取网络为测试数据生成的标签，在打印出每个时期的标签值和准确度时，我得到了以下信息（标签总是0，虽然我期待仅限0 或2，准确度为1)：

EPOCH 0
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 1
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 2
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 3
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 4
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 5
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH
.....
.....
EPOCH 28
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH
EPOCH 29
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] 1.0
DONE WITH EPOCH

谢谢。

【参考方案1】：

一般性讨论

一般来说，为了测试神经网络，你需要取出你没有用于训练的新标记数据，将网络应用到这些数据上（即应用前馈过程），并评估结果（与您知道正确的标签相比）。

如果您没有这样的新数据（也就是说，如果您将所有数据都用于训练）并且无法生成新数据，我建议您将训练数据分离到训练和测试中，然后重新运行从一开始就对训练数据进行训练。重要的是，测试数据将是未使用的数据，以便能够评估模型的性能。

评估准确性

现在，假设您从this 问题谈论网络， 您可以执行类似的操作来衡量测试数据的准确性：

accuracy_test = sess.run(accuracy, feed_dict=x: test_data, y: test_onehot_vals)

其中test_data 和test_onehot_vals 是您的测试图片（以及相应的标签）。

回想一下，对于训练，您运行以下命令：

_, accuracy_val = sess.run([train_op, accuracy], feed_dict=x: batch_data, y: batch_onehot_vals)

注意，我在评估accuracy_test时没有使用train_op。这是因为当你测试你的表现时，你并没有优化权重或类似的东西（train_op 会这样做）。您只需应用您当前拥有的网络。

获取网络为测试数据生成的标签

最后，如果你想要你的测试数据的实际标签，你需要得到tf.argmax(model_op, 1)的值。所以你可以把它设置成一个单独的变量，例如在行的正上方

correct_pred = tf.equal(tf.argmax(model_op, 1), tf.argmax(y,1))

你可以这样做：

res_model=tf.argmax(model_op, 1)
correct_pred = tf.equal(res_model, tf.argmax(y,1))

然后与accuracy_test一起评估如下：

res, accuracy_test = sess.run([res_model,accuracy], feed_dict=x: test_data, y: test_onehot_vals).

将网络应用于未标记的数据

完成网络测试后，假设您对结果感到满意，您可以继续将网络应用于新的和未标记的数据。例如通过做

res_new = sess.run(res_model, feed_dict=x: new_data).

请注意，为了生成res_model（这基本上意味着只是在输入上应用网络），您不需要任何标签，因此您的 feed_dict 中不需要y 值。 res_new 将是新标签。