发布时间:2024-09-03 22:40:11

VGG16 # 卷积神经网络 # 深度学习 # PyTorch # 图像分类 # TensorFlow # Keras # 经典模型 # 图像识别 # 机器学习 # 神经网络架构 # 技术教程 # 数据科学 # ImageNet # 模型实现 # 计算机视觉 # 代码示例 # SEO优化 # 技术博客 # AI模型训练 CODE标签:经典VGG16卷积神经网络数据集模型代码 89 等级:初级 类型:神经网络模型 作者:集智官方
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    VGG16是一种深度学习模型,特别适用于图像识别任务。它是由牛津大学视觉几何组(VisualGeometryGroup,VGG)提出的一种卷积神经网络架构。VGG16模型因其结构简单且效果良好而广受欢迎,特别是在ImageNet大规模视觉识别挑战赛中取得了优异的成绩。

    下面是一个使用Pytorch框架实现的VGG16模型的基本示例代码。这个例子将展示如何构建一个简单的VGG16模型,并准备好训练模型所需的数据。我们将使用CIFAR-10数据集作为示例,这是一个常用的小图像分类数据集。

请确保你已经安装了 torchtorchvision 库。如果没有安装,可以使用以下命令安装:

pip install torch torchvision

下面是使用 PyTorch 构建 VGG16 模型的示例代码:

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torch.utils.data import DataLoader
from torchvision import datasets, transforms

# 定义VGG16模型
class VGG16(nn.Module):
    def __init__(self, num_classes=10):
        super(VGG16, self).__init__()
        self.features = nn.Sequential(
            # Block 1
            nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(64, 64, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2),

            # Block 2
            nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(128, 128, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2),

            # Block 3
            nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(256, 256, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(256, 256, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2),

            # Block 4
            nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2),

            # Block 5
            nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2),
        )
        self.classifier = nn.Sequential(
            nn.Linear(512 * 4 * 4, 4096),
            nn.ReLU(True),
            nn.Dropout(),
            nn.Linear(4096, 4096),
            nn.ReLU(True),
            nn.Dropout(),
            nn.Linear(4096, num_classes),
        )

    def forward(self, x):
        x = self.features(x)
        x = x.view(x.size(0), -1)
        x = self.classifier(x)
        return x

# 设置设备
device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu")

# 加载数据集
transform = transforms.Compose([
    transforms.ToTensor(),
    transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5))
])

trainset = datasets.CIFAR10(root='./data', train=True,
                            download=True, transform=transform)
trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=100,
                                          shuffle=True, num_workers=2)

testset = datasets.CIFAR10(root='./data', train=False,
                           download=True, transform=transform)
testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=100,
                                         shuffle=False, num_workers=2)

# 初始化模型并设置到设备上
model = VGG16().to(device)

# 定义损失函数和优化器
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9)

# 训练模型
num_epochs = 10
for epoch in range(num_epochs):
    running_loss = 0.0
    for i, data in enumerate(trainloader, 0):
        inputs, labels = data[0].to(device), data[1].to(device)
        optimizer.zero_grad()

        outputs = model(inputs)
        loss = criterion(outputs, labels)
        loss.backward()
        optimizer.step()

        running_loss += loss.item()
    print(f'Epoch {epoch + 1}, Loss: {running_loss / (i + 1)}')

print('Finished Training')




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