超简单!pytorch入门教程(五):训练和测试CNN

我们按照超简单!pytorch入门教程(四):准备图片数据集准备好了图片数据以后,就来训练一下识别这10类图片的cnn神经网络吧。

按照超简单!pytorch入门教程(三):构造一个小型CNN构建好一个神经网络,唯一不同的地方就是我们这次训练的是彩色图片,所以第一层卷积层的输入应为3个channel。修改完毕如下:

我们准备了训练集和测试集,并构造了一个CNN。与之前LeNet不同在于conv1的第一个参数1改成了3

现在咱们开始训练

我们训练这个网络必须经过4步:

第一步:将输入input向前传播,进行运算后得到输出output

第二步:将output再输入loss函数,计算loss值(是个标量)

第三步:将梯度反向传播到每个参数

第四步:利用下面公式进行权重更新

新权重w =  旧权重w  +  学习速率𝜂  x 梯度向量g

非常幸运,pytorch帮我们写好了计算loss的函数和优化的函数。

我们先初始化loss和优化函数:

criterion = nn.CrossEntropyLoss() #叉熵损失函数

optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9)  #使用SGD(随机梯度下降)优化,学习率为0.001,动量为0.9

待会我们就要用到这两个函数

假设我们需要对训练数据完全遍历两次,人话就是:我们把所有训练集的数据扔进去进行训练,但是扔一次怎么够呢,扔一次并不能保证我的网络的参数就训练的很完美了,那么我们就会反复将训练集的数据扔进去训练,每次扔的时候,数据的顺序是不一样的。

这里我们就先扔两次练练。

训练网络

先不管running_loss,它是我们待会用来统计loss的平均值的。

我们先看data,data是从trainloader中枚举出来的,数据的结构看上面注释。

我们在训练前,会将网络中每个参数的grad值清空为0,这样做是因为grad值是累加的具体参考pytorch学习笔记(二),设置为0后,每次bp后的grad更新后的值才是正确的。

我们将inputs输入net之后,得到outputs,将outputs和labels输入之前定义的叉熵函数计算loss值。除了叉熵方式计算外还有其他计算loss的方法

loss算完后,我们就使用backward向后传播啦!我们稍微想一下传播会怎么进行,传播应该会让每一个网络参数的grad值进行更新,我们网络中的每一个参数都是Variable类型,并且均是叶子节点,grad值必然会进行更新。

接下来,每个参数利用自身的grad值进行梯度下降法的更新就好了,我们利用先前定义好的optimizer使用step()函数进行更新。其他优化方法

好了!讲了这么久,我们将代码下载下来溜溜,看看是什么情况!下载cnn.py

如果没错的话,跑完你应该会看到下图(loss平均值每次跑都会有变化的,因为咱们的loader设置了shuffle=True):

如图,我们的训练数据被我们扔进去了两遍,而且每2000批数据我们打印一次平均loss值,请注意不断减小的loss值,证明我们的网络正在被优化啊!!!!

好了,训练完之后,我们当然我测试一下我们的网络的分类的正确率到底是多少

上代码:

测试部分

关于total值我们可以设为10000,因为我们知道训练集中的图片数量就是10000,但是为了泛化,我们还是老老实实的点人头。一开始我们设置correct和total都为0。

我们要计算正确率,就用

正确数/全部数量

我解释一下第92行代码,outputs.data是一个4x10张量,max函数会将每一行的最大的那一列的值和序号各自组成一个一维张量返回,第一个是值的张量,第二个是序号的张量。我想还是举个例子吧:

随机生成了4x10的tensor,然后max函数会帮我们挑出每一行最大的那个值,比如第一行第10个,第二行是第9个,第三行是第5个,第四行是第10个。而[9,8,5,9]正是表示这些数的位置(从0开始算)

那么为啥输出的outputs是个4x10的张量呢,我们试着想一下,假设我们现在输入的是一张图片,那么出来的是一个10维的特征向量,因为我们同时输入了4张,所以就是4x10啦!

第93行,我们的labels是4维的向量,size(0)就是4,即没次total都加4。

第94行,两个4维向量逐行对比,相同的行记为1,不同的行记为0,再利用sum(),求各元素总和,得到相同的个数。这个不懂也可以自己命令行上试试:

只有第1和第3个元素相同,使用sum的话则会等于2。

完整代码在这,我们下载后跑一下:

正确率为52%

童鞋们可以看到,训练2遍结果是不够好的,才52%!大家可以回去把循环次数2改成10试试。

pytorch入门教程就到这里吧😄,Zen君继续操练去了。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,214评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,307评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,543评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,221评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,224评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,007评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,313评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,956评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,441评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,925评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,018评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,685评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,234评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,240评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,464评论 1 261
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,467评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,762评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容